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HUBBLE
Kleinstes Objekt im Kuiper-Gürtel aufgespürt
von Stefan Deiters
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17. Dezember 2009

Das Weltraumteleskop Hubble hat das kleinste Kuiper-Gürtel-Objekt aufgespürt, das bislang im sichtbaren Bereich des Lichtes jenseits der Neptunbahn entdeckt wurde. Der Fund, der auf eine größere Anzahl von kleinen Objekten in dieser Region hindeuten könnte, gelang allerdings nur indirekt mit Hilfe der Fine Guidance-Sensoren des Teleskops.

KBO

Die Entdeckung gelang nur, weil das Kuiper-Gürtel-Objekt das Licht eines fernen Sterns verdunkelte (gelbe Lichtkurve). Bild: NASA, ESA und G. Bacon (STScI)  [Großansicht]

Der vermutlich knapp 1.000 Meter durchmessende Brocken umkreist die Sonne in einem Abstand von 6,7 Milliarden Kilometern Entfernung. Das bislang kleinste Objekte, dessen reflektierte Sonnenstrahlung man in dieser Entfernung aufspüren konnte, hatte einen Durchmesser von etwas unter 50 Kilometern. Der Fund ist damit der erste Hinweis darauf, dass es in dieser Kuiper-Gürtel genannten Region eine Gruppe von Kometen-großen Objekten gibt, die vermutlich durch Kollisionen größerer Brocken entstanden sind.

Das entdeckte Objekt hat eine Helligkeit von 35 Magnituden, seine Leuchtkraft ist damit also 100-mal geringer als die eines Objektes, das Hubble gerade noch direkt hätte beobachten können. Der Fund, über den Hilke Schlichting vom California Institute of Technology und ihre Mitarbeiter heute in der Fachzeitschrift Nature berichten, gelang daher auch nur dank eines Tricks.

An Bord von Hubble befinden sich drei sogenannte Fine Guidance-Sensoren, die dem Teleskop äußerst präzise Daten zur Navigation und Lagebestimmung zur Verfügung stellen. Die Sensoren vermessen dazu sehr genau die Lage bestimmter Sterne. Den Wissenschaftler fiel nun auf, dass die Sensoren eigentlich so gut sein müssten, dass man in den gemessenen Daten auch erkennen sollte, wenn ein kleineres Objekt vor dem anvisierten Stern entlang wandert. Dies sollte nämlich für charakteristische Schwankungen der Helligkeit des entfernten Sterns sorgen.

Ihre Theorie überprüften sie mit Hilfe von Sensordaten aus 4,5 Jahren. In dieser Zeit hatte Hubble insgesamt 12.000 Stunden damit verbracht, Himmelbereiche rund um die Ekliptik anzuvisieren, wo sich die Planeten aber auch die meisten Objekte des Kuiper-Gürtels finden lassen sollten. Beobachtungen von insgesamt 50.000 "Guide"-Sternen wurden von dem Team analysiert.

Und sie wurden fündig: Schlichting und ihre Kollegen entdeckten genau ein 0,3 Sekunden langes Bedeckungsereignis. Der Fund war also nur möglich, weil die Sensoren die Helligkeit des Lichts eines Sterns 40 Mal pro Sekunden aufzeichnen. Die Dauer des Ereignisses hängt hauptsächlich mit der Bewegung der Erde um die Sonne zusammen.

Unter der Annahme, dass sich das Objekt auf einer kreisförmigen Bahn um die Sonne befindet und seine Bahnebene um 14 Grad zur Ekliptik geneigt ist, berechnete das Team aus der Dauer der Bedeckung die Entfernung und aus dem Grad der Verdunklung die Größe des Brockens. "Ich war begeistert, als ich dies in den Daten gefunden hatte", so Schlichting.

Beobachtungen von anderen Sternen haben gezeigt, dass um manche Scheiben aus eisigen Brocken kreisen, die unserem Kuiper-Gürtel gleichen könnten. Sie bestehen aus Material, das von der Entstehung der Planeten übrig geblieben ist. Im Laufe von Milliarden Jahren sollte es zu zahlreichen Kollisionen unter den Objekten in dem Bereich kommen, wodurch immer kleinere Brocken entstehen, die hier ursprünglich gar nicht vorhanden waren. Ähnliches wird auch für die Entwicklung unseres Kuiper-Gürtels vermutet.

Das Team will nun versuchen mit Hilfe des übrigen Datenbestand der Fine Guidance-Sensoren noch weitere kleine Objekte des Kuiper-Gürtels aufzuspüren. Dazu stehen Daten zur Verfügung, die fast bis zum Start von Hubble im Jahr 1990 zurückreichen.

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siehe auch
Kuiper-Gürtel: Rekordverdächtiges Kuiper-Gürtel-Paar entdeckt - 7. November 2008
Kuiper-Gürtel: Weniger Objekte als gedacht? - 7. Oktober 2008
Trans-Neptun-Objekte: Klärt ungewöhnlicher Fund Herkunft von Kometen? - 10. September 2008
2003 EL61: Katastrophe im Kuiper-Gürtel - 19. März 2007
Links im WWW
Original-Pressemitteilung des Space Telescope Science Institute
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