天文学家在我们的太阳系里又发现了超过450个之前未知的物体
实际上,太阳系的外围构成了一个奇怪而神秘的地方。越过海王星的轨道,那里又冷又暗,一群被称为柯伊伯带的冰冷物体围绕着太阳运行,自太阳系诞生以来,这些物体或多或少都没有改变。
因为它是如此的黑暗和遥远,而且物体又如此之小,天文学家很难辨别那里到底是什么。而最近的一次搜索中,结果却非常惊人。利用暗能量调查的数据,天文学家确定了815个海王星外天体(TNOs),其中,有461个是新发现的。
对于太阳系外已知的约3000个TNOs来说,这是一个重大的突破,这些信息可以帮助我们更好地模拟太阳系是如何形成的,甚至可能会帮助我们寻找到难以捉摸的第九大行星。
研究人员在他们的论文中写道:“这个目录中有817个已确认的物体(461个是在这项工作中首次发现的)。这是迄今为止单次调查中第二大TNO目录,也是最大的多波段测光目录。”
其实,暗能量调查并不是为了寻找 TNOs。它在2013年8月至2019年1月期间运行,收集了南方天空575个夜晚的红外和近红外数据。其目标是研究一系列物体和现象,如超新星和星系团,试图计算被认为是受暗能量影响的宇宙膨胀的加速度。
但事实证明,这项调查的高度、深度、广度和精确度,对于寻找遥远太阳系中的物体也是非常有利的 —— 在海王星轨道之外,大约30个天文单位。
去年,天文学家分析了这些数据,发现了100多颗新的小行星,这一类别基本上包括了所有非彗星或行星的东西。
而这项新的研究工作还是由同一个团队完成的,这次,他们使用改进的探测管道,结果又增加了461个。研究人员还进行了 TNO 检测模拟,与他们的结果进行比较,看看他们的技术是否准确。
事实上,这个空间区域太迷人了。天文学家认为,TNOs 的轨道没有受到什么干扰,因此保留了早期太阳系动力学的痕迹。根据目前的模型,在这段时间里,行星正在形成和运动 —— 这个系统看起来与今天的样子会有很大的不同。
当巨行星进入它们当前的轨道时,它们的引力相互作用影响了 TNO 的轨道。科学家可以研究这些由此产生的轨道,以重建使它们变成那样的事件;因为 TNO 的集群可以有完全不同的轨道,所以我们发现的轨道越多,重建就会越准确。
此外,TNOs子集的轨道真的很奇怪。这些被称为“极端TNOs”,平均轨道距离(或半长轴)大于150个天文单位。一些天文学家认为,极端的TNOs是某些东西引起引力骚动的证据 —— 假设的第九行星。
我们还没有发现很多这样的天体,所以每一个新的天体都会增加一个额外的数据点,可以帮助找到或排除第九行星的存在。新目录又增加了9个极端 TNO,其中4个的半长轴大于230 天文单位。
研究人员还发现了许多与海王星轨道共振的物体,也就是说,这些物体的轨道周期与海王星的轨道周期有一个简单的比例。四个新的海王星特洛伊小行星,或在引力稳定的拉格朗日点共享行星轨道的小行星;一颗名为 C/2014 UN271 (伯纳迪内利-伯恩斯坦) 的大型彗星,正在向内飞向太阳(尽管它只会到达土星,然后才会再次出发);还有一个著名的“分离”天体,之所以如此命名,是因为它的轨道不受海王星的影响,与太阳系平面的轨道角非常高。
研究人员说,所有这些新信息代表着我们对太阳系外星系的理解有了显著的提高。到目前为止,暗能量调查的数据贡献了大约20%的已知TNOs,这是相当巨大的。
这些对于跨海王星区域地层模型的进一步详细统计测试非常有价值。
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