Часть из них имеет диаметр около 6 миль — это самые малые тела пояса Койпера, зафиксированные на сегодняшний день. Последующие наблюдения «Хабблом» дали спектроскопию их ледяных поверхностей, и теперь астрономы располагают крупнейшим каталогом таких объектов за всю историю наблюдений.
Что показала выборка
Совместная обработка данных двух обсерваторий позволила восстановить функцию светимости пояса Койпера — статистическое распределение количества тел в зависимости от диаметра. До сих пор чувствительности инструментов хватало лишь на относительно крупные объекты — карликовые планеты типа Плутона и Харона, тела промежуточного класса вроде Аррокота. Объекты диаметром в несколько миль оставались за пределом обнаружения.
По яркости TNOs команда оценила относительное число тел каждого размера. Расчёт даёт лишь небольшой избыток малых объектов над крупными. Основная масса вещества пояса сосредоточена в телах диаметром порядка 120 миль, а не в пыли и осколках, как предполагали прежние модели эволюции.
Модель «рождения крупными»
Полученное распределение совпадает с предсказанием модели «born big» — быстрого коллапса облаков частиц песчано-гравийной фракции в газопылевом диске протосолнечной системы. Под действием собственной гравитации эти облака за относительно короткий срок превращались в монолитные планетезимали — первые твёрдые тела, достаточно крупные для дальнейшего роста. Альтернативная модель постепенного наращивания через слияние пылинок требовала на порядок большего числа мелких фрагментов на каждом этапе, чего наблюдения не подтверждают.
Два крупнейших динамических семейства TNOs — спокойные, почти круговые орбиты и наклонно-вытянутые, вытесненные позднее за орбиту Нептуна — демонстрируют почти одинаковое распределение по размерам вплоть до предела чувствительности «Уэбба». Механизм превращения пыли, льда и горных пород в планетезимали, таким образом, работает одинаково в разных динамических режимах.
Что осталось за кадром
Цветовые измерения поверхностей малых тел «спокойного» семейства дают красноватый оттенок, типичный и для более крупных объектов этой группы. Это согласуется с представлением о сохранении первичного состава за миллиарды лет пребывания на дальних орбитах, без существенной переработки поверхности ударами. Распространяется ли это на тела диаметром менее 6 миль — пока открытый вопрос.
Дальнейшие наблюдения «Уэбба» на более широких участках неба и спектроскопия поверхностей TNOs с бо́льшим временем экспозиции должны уточнить функцию масс за пределами уже изученного поля. С инженерной точки зрения это очередное подтверждение того, что инфракрасный диапазон 0,6–28 мкм остаётся ключевым при работе со слабыми точечными источниками на периферии Солнечной системы: именно там, где видимый свет упирается в шумовой потолок, инфракрасные матрицы обсерватории дают выигрыш по сигналу.