La potenza combinata di tre osservatori spaziali, compreso il telescopio spaziale Hubble della NASA, ha aiutato gli astronomi a scoprire una luna in orbita attorno al terzo pianeta nano più grande, catalogato come 2007 OR10. La coppia risiede nella gelida periferia del nostro sistema solare chiamata Cintura di Kuiper, un regno di detriti ghiacciati lasciati dalla formazione del nostro sistema solare 4,6 miliardi di anni fa.

Con questa scoperta, la maggior parte dei pianeti nani conosciuti nella fascia di Kuiper più grandi di 600 miglia di diametro hanno compagni. Questi corpi forniscono informazioni su come si sono formate le lune nel giovane sistema solare.

"La scoperta di satelliti intorno a tutti i grandi pianeti nani conosciuti - ad eccezione di Sedna - significa che all'epoca questi corpi si sono formati miliardi di anni fa, le collisioni dovevano essere più frequenti, e questo è un vincolo sui modelli di formazione, " ha detto Csaba Kiss dell'Osservatorio Konkoly di Budapest, Ungheria. È l'autore principale del documento scientifico che annuncia la scoperta della luna. "Se ci fossero frequenti collisioni, poi è stato abbastanza facile formare questi satelliti."

Gli oggetti molto probabilmente si sono scontrati l'uno contro l'altro più spesso perché abitavano in una regione affollata. "Deve esserci stata una densità abbastanza alta di oggetti, e alcuni di loro erano corpi massicci che perturbavano le orbite di corpi più piccoli, " ha detto il membro del team John Stansberry dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, Maryland. "Questa agitazione gravitazionale potrebbe aver spinto i corpi fuori dalle loro orbite e aumentato le loro velocità relative, che potrebbe aver provocato collisioni."

Ma la velocità degli oggetti in collisione non poteva essere né troppo veloce né troppo lenta, secondo gli astronomi. Se la velocità di impatto fosse troppo elevata, lo scontro avrebbe creato molti detriti che sarebbero potuti fuoriuscire dal sistema; troppo lento e la collisione avrebbe prodotto solo un cratere da impatto.

Collisioni nella cintura di asteroidi, Per esempio, sono distruttivi perché gli oggetti viaggiano velocemente quando si scontrano. La cintura degli asteroidi è una regione di detriti rocciosi tra le orbite di Marte e il gigante gassoso Giove. La potente gravità di Giove accelera le orbite degli asteroidi, generando impatti violenti.

Il team ha scoperto la luna nelle immagini d'archivio dell'OR10 del 2007 scattate dalla Wide Field Camera 3 di Hubble. Le osservazioni del pianeta nano effettuate dal telescopio spaziale Kepler della NASA hanno inizialmente suggerito agli astronomi la possibilità che una luna lo circondasse. Kepler ha rivelato che 2007 OR10 ha un periodo di rotazione lenta di 45 ore. "I periodi di rotazione tipici per gli oggetti della fascia di Kuiper sono inferiori a 24 ore, "Ha detto Kiss. ​​"Abbiamo cercato nell'archivio Hubble perché il periodo di rotazione più lento potrebbe essere stato causato dallo strattone gravitazionale di una luna. L'investigatore iniziale ha mancato la luna nelle immagini di Hubble perché è molto debole".

Gli astronomi hanno individuato la luna in due osservazioni separate di Hubble a distanza di un anno l'una dall'altra. Le immagini mostrano che la luna è gravitazionalmente legata a 2007 OR10 perché si muove con il pianeta nano, come si vede su uno sfondo di stelle. Però, le due osservazioni non hanno fornito informazioni sufficienti agli astronomi per determinare un'orbita.

"Ironicamente, perché non conosciamo l'orbita, il collegamento tra il satellite e la bassa velocità di rotazione non è chiaro, "Ha detto Stansberry.

Gli astronomi hanno calcolato i diametri di entrambi gli oggetti sulla base delle osservazioni nell'infrarosso lontano dall'Herschel Space Observatory, che misurava l'emissione termica dei mondi lontani. Il pianeta nano ha un diametro di circa 950 miglia, e si stima che la luna abbia un diametro compreso tra 150 miglia e 250 miglia. 2007 OR10, come Plutone, segue un'orbita eccentrica, ma attualmente è tre volte più lontano di Plutone dal sole.

2007 OR10 è membro di un club esclusivo di nove pianeti nani. Di quei corpi, solo Plutone ed Eris sono più grandi di 2007 OR10. È stato scoperto nel 2007 dagli astronomi Meg Schwamb, Mike Brown, e David Rabinowitz come parte di un sondaggio per cercare corpi distanti del sistema solare utilizzando il Samuel Oschin Telescope presso l'Osservatorio di Palomar in California.

I risultati della squadra sono apparsi in Le Lettere del Giornale Astrofisico .

Il telescopio spaziale Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra la NASA e l'ESA (Agenzia spaziale europea). Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, gestisce il telescopio. Lo Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora conduce le operazioni scientifiche di Hubble. STScI è gestito per la NASA dall'Associazione delle Università per la Ricerca in Astronomia, Inc., a Washington, D.C.