Odhalující okultace

   Astronomické výpravy za lovením stínů planetky 2014 MU69 si mezi lidmi získaly nemalou pozornost. V dnešním shrnutí se podíváme, jak se pozorovatelská kampaň #MU69occ vyvíjí, ale zmíníme i další zajímavé okultace. Před vzdálenými hvězdami totiž projde největší z kentaurů a také jediný velký retrográdní měsíc. 

O mezikontinentálních snahách zachytit stín planetky MU69 se dočtete také v článcích:

Nejvzdálenější místo v mapách a Mapování Kuiperova pásu

   Ačkoli hvězdné zákryty menšími tělesy Sluneční soustavy jsou prchavé okamžiky trvající vždy jen několik sekund, často je při nich mnohem více odhaleno než zakryto. A to i v případě, že se žádný zákryt pozorovat nepovede. Přesně to je totiž případ události ze 3. června. Dle dosavadních informací sice všichni připravení pozorovatelé dobře zaměřili hvězdu, kterou měla planetka MU69 zakrýt, ale žádné pohasnutí ani pokles jasnosti v datech vidět není. I negativní výsledek je ale výsledkem. Co to tedy znamená?

Tým, který 3. června z Jižní Afriky (ne)pozoroval první z okultací.
zdroj: The Outer Sanctum - The Case of the Dog that Didn’t Bark in the Night

   Možná je planetka menší, než jsme si mysleli. Spodní hranice odhadu její velikosti činila 20 km, a proto byli členové pozorovacího týmu rozmístěni s dalekohledy 10 km od sebe. Jestliže mezi nimi stín nepozorovaně proklouzl a planetka je tedy menší, znamená to, že jsme v odhadech značně podcenili odrazivost jejího povrchu. Aby totiž dosáhla jasnosti, se kterou jí Hubbleův teleskop pozoroval (26,8 mag), musí být buď větší (~40 km) ale s tmavým povrchem, nebo klidně menší (~20 km) ale zato také světlejší. Pokud by měla být ještě menší než oněch 20 km, znamená to, že patří mezi vůbec nejsvětlejší tělesa v celé Sluneční soustavě. A v tom je právě ten háček. Povrch dlouhodobě vystavený slunečnímu a kosmickému záření totiž brzo ztmavne a odráží jen málo světla. Jakmile vidíme ve Sluneční soustavě něco světlého, znamená to většinou současnou nebo alespoň nedávnou aktivitu. Buď atmosférickou jako v případě Země či Venuše; nebo geologickou jako u srdíčka na Plutu či Saturnova měsíce Enceladus. Jaký proces by ale udržoval povrch světlý u osamocené malé planetky daleko od Slunce, je záhadou.

   Řešení je možná v tom, že planetka nemusí být osamocená. Mohlo by se jednat o binární těleso, které má obě složky relativně velké a tmavé - tak, že Hubble je na dálku rozliší pořád jenom jako jeden bod, ale při zákrytu hvězdy projdou po zemském povrchu dva stíny, oba akorát vedle trasy předpovězené pro jediné těleso. Nebo dokonce k zákrytu z našeho pohledu vůbec nedojde, protože hvězda se prosmýkne mezi oběma složkami binární planetky. Členové týmu New Horizons, jejichž sonda k planetce MU69 letí, dokonce zmiňují i variantu, že by se mohlo jednat o shluk mnoha malých tělísek. Tak či onak, všechny varianty jsou zajímavé a faktem zůstává, že letíme prozkoumat druh tělesa, jemuž podobné jsme dosud neměli možnost spatřit. Planetka MU69 totiž patří do staré populace malých chladných těles, která v podstatě nejsou nijak ovlivňována planetami. O překvapení jistě nouze nebude.

I když se složí několik fotek z Hubbleova teleskopu a odstraní se okolní hvězdy i 
zásahy částicemi kosmického záření, zůstává MU69 stále jen nezřetelnou šmouhou.
zdroj: Successful Search for Post-Pluto KBO Flyby Target for New Horizons Using Hubble Space Telescope

   Některým překvapením se ale přecijen snažíme vyhnout. Vědci hlavně nechtějí, aby jejich sonda během průletu kolem planetky narazila do nějakého měsíčku nebo jiného 'smetí' v jejím okolí, a proto se prostředí okolo planetky MU69 snažili proskenovat pomocí létající observatoře SOFIA a dalších dalekohledů během druhého zákrytu, jenž proběhl 10. července. Trasa stínu tentokrát vedla hlavně nad oceánem a Amazonskou džunglí, což nejsou moc vhodná místa k rozmístění desítek pozorovatelů s těžkými dalekohledy. Na zakrývanou hvězdu se tedy dívaly dalekohledy Gemini South a Danish 1,54-metre Telescope nacházející se na stálých observatořích v Chile. Samotný stín sice přímo nad nimi procházet neměl, ale jelikož záměrem bylo studium okolí planetky, a také vzhledem k negativnímu pozorování prvního zákrytu, to za pokus určitě stálo. Hlavním nástrojem v tomto případě ovšem byl speciálně stabilizovaný dalekohled na palubě upraveného Boeingu 747. 

Stratosférická observatoř pro infračervenou astronomii
zdroj: Take a look inside SOFIA, NASA’s flying telescope

   Observatoř známá jako SOFIA má několik výhod. Letadlo jí vynese nad mraky, takže její pozorovací možnosti takřka nezávisí na rozmarech počasí ani na konkrétním místě - může pozorovat téměř odkudkoli je to zrovna zapotřebí. Navíc nad nejhustšími vrstvami zemské atmosféry má dobrý rozhled v infračerveném oboru spektra, což také bývá její hlavní zaměření. Pro pozorování zákrytu se ale využila běžná optická naváděcí kamera, protože v případě sledování poklesu jasu hvězdy by infračervený snímač ničemu nepomohl. Aby bylo možné letadlo navést co nejpřesněji, pozoroval planetku MU69 Hubbleův teleskop kvuli co nejdokonalejšímu určení její dráhy (a tím i trasy jejího stínu po zemském povrchu) ještě 4. července. Astronomové pak celou noc prováděli výpočty, aby mohl být na poslední chvíli aktualizován letový plán observatoře SOFIA. Přesnou pozici zakrývané hvězdy zase operátoři získali z katalogu evropské astrometrické družice Gaia. Na palubu Boeingu se spolu s posádkou a operátory dalekohledu nalodili i někteří členové týmu New Horizons, zejména výzkumník Simon Porter (@AscendingNode) a vedoucí celého projektu Alan Stern (@AlanStern). 

Znázornění létající observatoře ve stínu planetky
zdroj: SOFIA In The Right Place At The Right Time to Study Next New Horizons Flyby Object

   Dle dostupných informací vše proběhlo v pořádku a SOFIA byla přesně tam, kde měla být - tedy přesně ve středu předpovězené trasy stínu. Pozorování i snímkování se podařila, ale jestli se povedlo zachytit i poklesy jasnosti hvězdy, jejichž délka a charakter mohou odhalit kýžené informace o planetce a jejím okolí, to se dozvíme v průběhu následujících týdnů, až vědci zpracují a vyhodnotí získaná data. Mezi tím se tým přesouvá do Argentiny, kde hodlá opět rozmístit 'rojnici' přenosných dalekohledů na lov dalšího stínu. 17. července totiž planetka MU69 zakryje již třetí hvězdu. Ta bude jasnější, než hvězdy zakrývané při předchozích dvou okultacích, a tým se pokusí i lépe se připravit (ideálně zmenšit rozestupy mezi dalekohledy pro případ jednoho malého světlého tělesa a zároveň rozšířit rojnici oběma směry pro případ binární planetky). Jelikož do pozorování se zapojí i Hubbleův teleskop na orbitě, vkládají astronomové i nadšenci do této třetí události asi největší naděje. Dozvíme se o planetce 2014 MU69 více informací dříve, než New Horizons přiletí na dohled? Pak už bude na případné úhybné manévry nebo přeprogramování přístrojů pozdě.

Zásilka sbalených 'přenosných' dalekohledů s průměry zrcadel 40 cm
zdroj: La NASA ya despliega sus 25 equipos en Ruta 3

Odkazy na zdroje informací a články o planetce 2014 MU69

---

Na následujícím videu si ukážeme, jak takový zákryt hvězdy planetkou vypadá, a zároveň se tím přesuneme k dalším zajímavým okultacím, na které se astronomové velmi těší:

Zákryt hvězdy kentaurem Chariklo
credit: Mike Kretlow / IOTA-ES
zdroj: Chariklo Stellar Occultation follow-up

   Na záznamu je vidět, jak hvězda nejdříve blikne předtím, než se za planetku schová úplně, a pak znovu zabliká chvilku poté, co se ze stínu planetky vynoří. Zakrývající planetkou totiž v tomto případě byla Chariklo, 250-ti kilometrový svět obíhající kolem Slunce mezi drahou Saturnu a Uranu. Planetky pohybující se ve Sluneční soustavě mezi orbitami plynných obrů nazýváme kentaury a Chariklo je největším z nich. Chariklo se asi trochu inspirovala u Saturnu, protože z průběhu okultace bylo prakticky okamžitě jasné, že takovéhle zablikání musejí mít na svědomí prstence z drobných úlomků, které planetku Chariklo obepínají. Po čtyřech velkých plynných planetách se tedy oproti nim drobná Chariklo stala pátým držitelem prstenců a jediným takto ověnčeným zástupcem planet(ek) malých. Výše zobrazený zákryt proběhl letos 22. června a k dalšímu má dojít 23. července. Jejich analýza pomůže upřesnit tvar Chariklo i strukturu a další charakteristiky jejích prstenců.

Trasa stínu planetky Chariklo 23. července 2017
zdroj: Occultation by Chariklo (2017-07-23)

   Přesné hvězdné pozice pro tento zákryt dodal tým družice Gaia, který se chystá vydat ucelený katalog parametrů mnoha hvězd v dubnu 2018. Z důvodu atraktivity a možného přínosu z pozorování ale předběžně zpracoval data o hvězdách pro MU69 i pro Chariklo a také o jedné další hvězdě, která se pro změnu schová za Neptunův měsíc Triton. Ten jako jediný z velkých měsíců Sluneční soustavy obíhá svou mateřskou planetu proti směru její rotace a navíc patří mezi několik málo světů s atmosférou. Vhodné zákryty Tritonem, použitelné pro jinak prakticky nemožný výzkum jeho atmosféry, jsou extrémně vzácné, a tak se 5. října do pozorování jistě zapojí mnoho astronomů i observatoří. 

Trasa Tritonova stínu 5. října 2017
zdroj: Occultation by Triton (2017-10-05)