Ett urval av trojanska ljuskurvor. Formen på ljuskurvan beror på asteroidens form och dess höjd i förhållande till solen. Asteroid (22056) verkar vara ett binärt objekt med en period på nästan femton dagar (nedre till höger). Kredit:Gy. M. Szabó et al. 2016
Tidigare, rymdteleskopet Kepler såg rakt ut från solsystemet i en riktning nästan vinkelrät mot ekliptikan och planeternas plan. Den här vägen, den kunde observera samma plats hela året, som solen, och större delen av solsystemet, var utanför dess synfält. Men sedan starten av K2-uppdraget, den har observerat parallellt med det planet för att bättre balansera mot solens strålningstryck. Denna nya strategi har två viktiga konsekvenser:Den ena är att Kepler måste byta synfält var tredje månad för att undvika solen; den andra är att vårt eget solsystem, oväntat, har blivit ett mål för det exoplanetjaktande teleskopet.
För de flesta astronomer som arbetar med Kepler, planeter och asteroider som glider igenom bilderna är lite mer än en olägenhet när man studerar ljusvariationerna hos stjärnor. Forskare från Konkoly och Gothard Observatories i Ungern, dock, såg en forskningsmöjlighet i dessa rörliga ljusfläckar. Följer upp deras arbete med trans-neptuniska objekt, de undersökte ljusvariationerna hos vissa huvudbälte och trojanska asteroider i ett par forskningsartiklar. De använde en specialbyggd pipeline baserad på mjukvarupaketet Fitsh, utvecklad av teammedlemmen András Pál, för att noggrant mäta rörliga mål i bilderna.
Asteroider i huvudbältet var inte måltavlor av Kepler, så astronomerna valde ut två förlängda mosaiker som täckte det öppna klustret M35 och planeten Neptunus väg, och helt enkelt spårade alla kända asteroider som korsade dem. De flesta av föremålen var kontinuerligt observerbara under en till fyra dagar, vilket kanske inte låter så mycket, men är betydligt längre än en nattkörning som kan uppnås med markbaserade teleskop. Verkligen, forskarna hoppades att med Kepler, de kunde bestämma asteroidernas rotationsperioder mer exakt, utan de osäkerheter som orsakas av luckor under dagtid i data – och det gjorde de, men bara för en bråkdel av provet.
"Vi mätte banorna för alla kända asteroider, men de flesta av dem visade sig helt enkelt vara för svaga för Kepler. Den täta stjärnbakgrunden mot M35 minskade ytterligare antalet framgångsrika upptäckter, " sa Róbert Szabó (Konkoly Observatory, MTA CSFK), huvudförfattare till tidningen. "Fortfarande, vi måste komma ihåg att Kepler aldrig var tänkt att göra sådana studier; därför, Att observera fyra dussin asteroider med nya rotationshastigheter är redan mer än någon förväntat sig, " han lade till.
Den andra studien fokuserade på 56 förutvalda trojanska asteroider i mitten av L4, eller "grekisk" grupp, som kretsar före Jupiter. Eftersom de är längre bort från Kepler, de kunde observeras under längre perioder, från 10 till 20 dagar, utan avbrott. Och detta visade sig vara avgörande:Många föremål uppvisade långsamma ljusvariationer mellan två och 15 dagar. Lång periodicitet tyder på att det vi ser inte bara är en roterande asteroid, men faktiskt två som kretsar om varandra – studien bekräftade att cirka 20 till 25 procent av trojanerna är binära asteroider eller asteroid-månepar. Som Gyula M. Szabó (ELTE Gothard Astrophysical Observatory), huvudförfattare till den andra tidningen, sa, "Att uppskatta graden av binärer framhäver den stora fördelen med Kepler, eftersom de intressanta perioderna, längre än 24 till 48 timmar, är verkligen svåra att mäta från jorden."
Det Kepler inte såg är snabbt snurrande trojaner. Även för de snabbaste, en rotation tar mer än fem timmar, antyder att asteroiderna vi ser sannolikt är isiga, porösa föremål, liknande kometer och trans-neptuniska objekt, och skiljer sig från de stenigare huvudbältsobjekten. "En stor stenbit kan rotera mycket snabbare än en stenhög eller en isig kropp av samma storlek utan att gå isär. Våra fynd gynnar scenariot att trojaner anlände från det isdominerade yttre solsystemet istället för att migrera utåt från huvudasteroiden bälte, " sa Szabó.
Kepler siktade på hjärtat av L4-svärmen. Gröna prickar är de kända trojanerna, svarta prickar är de observerade. Kredit:Gy. M. Szabó et al. 2016
När Kepler fortsätter sitt nya uppdrag, fler objekt från solsystemet passerar in i dess syn, inklusive planeter, månar, asteroider och kometer. Teleskopet som förvandlade vetenskapen om stjärnor och exoplaneter kommer utan tvekan att lämna sina spår i planetvetenskapen, också.