Um novo método para varrer imagens telescópicas em busca dos mais tênues sinais de rocha muito além de Plutão revelou evidências de que o disco de material do nosso Sistema Solar se estende muito mais longe no espaço interestelar do que pensávamos.
Décadas de observação das sombras deixaram os astrônomos com a nítida impressão de que o campo difuso de rochas geladas conhecido como Cinturão de Kuiper subitamente se torna mais rarefeito” a cerca de 48 vezes a distância entre a Terra e o Sol (ou 48 UA).
Cinturões de escombros foram vistos estendendo-se por pelo menos o dobro dessa distância em torno de estrelas comparáveis, tornando o nosso Sistema Solar bastante pequeno em comparação. Com esta nova descoberta, talvez não sejamos tão incomuns, afinal.
Uma equipe de astrônomos liderada pelo Centro de Pesquisa Astrofísica e Astrofísica Herzberg do Canadá esperava descobrir novos alvos para a Sonda New Horizons investigar enquanto ela viajava pelos confins do Sistema Solar.
Depois de nos dar alguns closes de Plutão, a missão tirou fotos de uma rocha em forma de boneco de neve a cerca de 40 UA do Sol, antes de continuar seu caminho alegre a uma velocidade de pouco menos de 60.000 quilômetros por hora.
Encontrar coisas para a pequena e corajosa sonda observar agora que está a quase 60 UA do Sol não é uma tarefa simples. Para detectar qualquer coisa se movendo durante a meia-noite perpétua, os astrônomos precisam ser espertos.
Uma técnica comumente usada é chamada de empilhamento de turnos. Com tão pouca luz na borda do Sistema Solar, poucos objetos seriam visíveis em qualquer imagem de telescópio.
Tirando fotos em momentos diferentes e depois empilhando as imagens umas sobre as outras, é possível combinar toda a luz de um objeto mal iluminado em um ponto, aumentando sua visibilidade.
Tudo isso é bom se o caminho do alvo for conhecido. Encontrar objetos não detectados dessa maneira exige muita tentativa e erro, ajustando pilhas de imagens ao longo de órbitas potenciais até que uma joia brilhante seja revelada.
Mesmo com um algoritmo de computador para ajudar, procurar rochas escondidas em uma pilha de centenas de imagens requer o poder humano antiquado, e muito dele.
Para eliminar pelo menos um pouco do trabalho penoso do processo e acelerar as coisas, a equipe de pesquisa fez uso do aprendizado de máquina, treinando uma rede neural em objetos inventados inseridos em imagens do telescópio antes de liberá-la em dados coletados usando o Telescópio Subaru. em Mauna Kea, no Havaí, em 2020 e 2021.
Em comparação com uma pesquisa humana através dos dados de 2020, a técnica de aprendizagem automática identificou o dobro de objetos do Cinturão de Kuiper, sugerindo um aumento distinto na densidade do material a uma distância de cerca de 60 a 80 UA ao longo da trajetória da New Horizons.
Os resultados podem ajudar a explicar um brilho anômalo detectado tanto pela sonda como pelo Telescópio Espacial Hubble, com os detritos extra a contribuir para a sua própria camada de poeira refletora no Sistema Solar exterior.
Dado que pesquisas semelhantes de outras partes do céu não conseguiram detectar tais abundâncias de objetos em órbita, vale a pena questionar se eles foram simplesmente azarados, se há algo especial sobre o Sistema Solar ao longo do caminho da New Horizons, ou se a técnica de aprendizado de máquina tem alguns falhas para resolver.
Os resultados do estudo ainda não foram revisados por pares e precisariam então ser confirmados por futuras pesquisas terrestres e espaciais.
No entanto, considerando o valor nominal, é possível que o nosso Sistema Solar tenha pelo menos dois “anéis” de material gelado divididos por uma lacuna em cerca de 50 UA; um consistindo no familiar Cinturão de Kuiper, o outro uma ampla extensão de rochas geladas que se estendem tão longe de Plutão quanto Plutão está de nós.
A razão pela qual tal lacuna pode existir, é claro, é um mistério intrigante.
Esta pesquisa foi apresentada na 54ª Conferência de Ciências Lunares e Planetárias de 2023.
Por Mike McRae
Publicado no ScienceAlert
