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El Sistema Complejo de Altjira: Una Mirada Más Profunda

Altjira muestra un sistema triple jerárquico único entre los Objetos Trans-Neptunianos.

― 6 minilectura


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Este artículo habla de un objeto espacial llamado (148780) Altjira, que forma parte de un grupo conocido como Objetos Transneptunianos (TNOs). Los TNOs son cuerpos pequeños ubicados en el sistema solar, más allá de la órbita de Neptuno. Altjira es interesante porque parece ser un sistema complicado con más de dos partes, algo que los científicos consideran inusual entre los TNOs.

¿Por qué estudiar a Altjira?

Los científicos investigan objetos como Altjira para aprender más sobre su masa y movimiento. La mayoría de los TNOs conocidos parecen tener solo dos partes, como las estrellas binarias. Sin embargo, Altjira muestra signos de tener tres componentes, lo que podría ayudar a los científicos a entender cómo se formaron y evolucionaron estos objetos a lo largo del tiempo.

La comprensión actual de los TNOs

Se cree que la mayoría de los TNOs se formaron en los primeros días del sistema solar. Se desarrollan a través de procesos como el colapso gravitacional. Esto significa que el polvo y el gas en el espacio se juntan para formar cuerpos más grandes. A medida que estos cuerpos crecen, eventualmente pueden convertirse en los TNOs que vemos hoy.

Las investigaciones indican que los sistemas binarios, donde dos cuerpos orbitan entre sí, son comunes entre los TNOs. Sin embargo, los casos de sistemas más complejos, como un sistema jerárquico triple (tres componentes donde una o dos partes están cerca), son raros.

¿Qué hace a Altjira único?

Altjira destaca porque muestra señales de ser un sistema jerárquico triple. Esto significa que probablemente tiene tres componentes en lugar de solo dos. El estudio de su movimiento sugiere que estos componentes se influyen mutuamente de una manera que no es habitual para objetos de este tipo.

Estudios previos se han centrado principalmente en TNOs binarios. El único otro ejemplo conocido de un triple jerárquico es el (47171) Lempo. El descubrimiento de Altjira podría significar que hay muchos más sistemas similares que aún no se han identificado.

Técnicas de recolección de datos

Las observaciones de Altjira implican el uso de telescopios potentes como el Telescopio Espacial Hubble (HST). Al recopilar datos de estas observaciones, los científicos pueden medir las posiciones y el brillo de cada componente de Altjira.

El equipo utilizó un nuevo software llamado nPSF para ayudar a analizar los datos. Este programa ayuda a asegurar una medición precisa de la luz que emite cada componente, lo cual es esencial para determinar sus características.

Entendiendo el Movimiento no kepleriano

En astronomía, las leyes de Kepler describen cómo los planetas y otros objetos se mueven en órbitas. Sin embargo, Altjira no encaja completamente en estas leyes. En cambio, exhibe movimiento no kepleriano, lo que sugiere que su movimiento está afectado por factores más allá de la simple atracción gravitacional.

Esta desviación del comportamiento esperado indica que Altjira es probablemente un sistema más complejo de lo que se pensaba anteriormente. El análisis reveló que uno de los componentes podría ser una binaria interna, lo que significa que dos partes orbitan entre sí de cerca dentro del sistema más grande.

Datos observacionales

La recolección de datos para Altjira abarca más de 17 años. Observaciones de diferentes misiones y telescopios llevaron a un conjunto de datos rico. Al medir las curvas de luz-los cambios de brillo a lo largo del tiempo-los científicos pueden inferir detalles importantes sobre las formas y movimientos de cada componente.

El monitoreo a largo plazo es crucial ya que estos objetos espaciales están muy lejos y cambian de posición muy lentamente desde nuestra perspectiva. Las posiciones relativas de los componentes de Altjira se mueven menos de una miliarcosegundo cada hora, lo que hace que sea un desafío detectar cambios dentro de un corto período de tiempo.

Resultados del estudio

Los datos sugieren que Altjira es, de hecho, un sistema jerárquico triple. Las mediciones mostraron que un componente es un poco más tenue que los otros, lo que indica que podría ser más pequeño o estar más lejos. El análisis sugirió que el sistema se describe mejor usando modelos no keplerianos, apoyando la idea de que Altjira es más complejo que una simple binaria.

Predicciones de Eventos Mutuos

El estudio también proporcionó predicciones para eventos mutuos, donde un componente de Altjira podría cruzar delante de otro y crear sombras observables. Tales eventos son raros y emocionantes para los científicos porque pueden ofrecer información crítica sobre los tamaños y formas de los componentes involucrados.

Las predicciones indican que estos eventos mutuos están a punto de comenzar, abriendo oportunidades para más observaciones que podrían confirmar el tamaño y la forma de los componentes de Altjira.

Observaciones futuras

Para obtener más información sobre Altjira, los científicos recomiendan un análisis detallado de la Curva de Luz. Este análisis podría revelar más sobre cómo interactúan los componentes, sus formas y sus tamaños relativos. Observar los eventos mutuos proporcionará datos adicionales necesarios para refinar los modelos que explican cómo se formó este sistema complejo.

Entender las formas y movimientos de TNOs como Altjira es vital para aprender más sobre la historia de nuestro sistema solar. Tal investigación también puede ayudar a aclarar cómo sistemas similares podrían haberse formado en otros lugares del universo.

Conclusión

Altjira representa un caso intrigante en el estudio de los TNOs. Como un probable sistema jerárquico triple, ofrece una ventana a los procesos que dan forma a los cuerpos pequeños dentro de nuestro sistema solar. Con las próximas temporadas de eventos mutuos y más oportunidades de observación, los científicos esperan aprender aún más sobre este objeto fascinante y lo que puede decirnos sobre la evolución del sistema solar.

Las observaciones continuas y la modelización aclararán incertidumbres y mejorarán nuestra comprensión no solo de Altjira, sino también de la naturaleza de otros TNOs y objetos celestiales similares.

Fuente original

Título: Beyond Point Masses. IV. TNO Altjira is Likely a Hierarchical Triple Discovered Through Non-Keplerian Motion

Resumen: Dynamically studying Trans-Neptunian Object (TNO) binaries allows us to measure masses and orbits. Most of the known objects appear to have only two components, except (47171) Lempo which is the single known hierarchical triple system with three similar-mass components. Though hundreds of TNOs have been imaged with high-resolution telescopes, no other hierarchical triples (or trinaries) have been found among solar system small bodies, even though they are predicted in planetesimal formation models such as gravitational collapse after the streaming instability. By going beyond the point-mass assumption and modeling TNO orbits as non-Keplerian, we open a new window into the shapes and spins of the components, including the possible presence of unresolved ``inner'' binaries. Here we present evidence for a new hierarchical triple, (148780) Altjira (2001 UQ$_{18}$), based on non-Keplerian dynamical modeling of the two observed components. We incorporate two recent Hubble Space Telescope (HST) observations, leading to a 17 year observational baseline. We present a new open-source Bayesian Point Spread Function (PSF) fitting code called nPSF that provides precise relative astrometry and uncertainties for single images. Our non-Keplerian analysis measures a statistically-significant ($\sim$2.5-$\sigma$) non-spherical shape for Altjira. The measured $J_2$ is best explained as an unresolved inner binary and an example hierarchical triple model gives the best fit to the observed astrometry. Using an updated non-Keplerian ephemeris (which is significantly different from the Keplerian predictions), we show that the predicted mutual event season for Altjira has already begun with several excellent opportunities for observations through $\sim$2030.

Autores: Maia A Nelsen, Darin Ragozzine, Benjamin C. N. Proudfoot, William G. Giforos, Will Grundy

Última actualización: 2024-03-19 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2403.12786

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.12786

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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