天文学家宣布海王星以外的100个新的小行星

它们被称为跨海王星天体或TNO。天文学家分析了暗能量调查（Dark Energy Survey）的数据，该数据刚刚完成了6年的观测，从而在我们太阳系的寒冷外围发现了100多个新的小世界。

跨海王星物体旋转的计算机生成概念，在本例中为小世界，我们称之为Haumea。这个小世界因其快速旋转而呈蛋形。它的“一天”不到4小时。同时，它的“年”（绕太阳轨道运行）持续约285个地球年。豪迈（Haumea）也有一个环和2个小卫星。图片来自Stephanie Hoover / Wikimedia Commons。

上面描述的像Haumea这样的天体是较小的行星，称为跨海王星天体或TNO。它们在海王星以外的太阳系外围寒冷的轨道中绕行，需要数百年的时间才能绕太阳公转一次。据估计，大约有70,000个TNO，每个TNO至少跨越60英里（100公里）。本月，宾夕法尼亚大学的天文学家宣布，他们已经成功确定了100多个新的TNO。就像太阳系中所有已知的行星，卫星和小行星一样，这些小世界中的每一个肯定都是独一无二的。这项新研究还概述了一种寻找更多遥远世界的新方法。

经过同行评审的最新发现发表在2020年3月10日的《天体物理学杂志增刊》上。

结果来自暗能量调查（DES）获得的数据，该数据在今年1月刚刚完成了6年的观测。顾名思义，DES的研究重点是研究暗能量，但它也非常适合寻找海王星以外的TNO和其他较小的太阳系天体。DES通常着眼于星系和超新星，因此研究人员需要设计一种新方法来跟踪小得多和更近的物体的运动。主持该研究的研究生 佩德罗·贝纳迪内里（Pedro Bernardinelli）在一份声明中说：

专用的TNO调查可以查看物体的移动，并且很容易找到它们。我们在本文中所做的关键事情之一是找到一种恢复这些运动的方法。

从头四年开始在DES数据集中发现的新TNO的位置。轮廓线显示了DES的搜索范围，每个点的颜色以天文单位显示了物体的距离（一个AU代表太阳-地球距离，即9300万英里或1.5亿公里）。其中两次检测超过90 AU，相距80亿英里（130亿公里）。图片来自Pedro Bernardinelli / Penn Today。

团队成员Gary Bernstein补充说：

您可以找到的TNO数量取决于您所看到的天空数量，以及可以找到的最微弱的事物。

那么研究人员如何找到所有这些TNO？

DES数据前四年的图像包含约70亿个“点”，这些点都是DES软件能够检测到的所有可能物体。但是其中许多可能是数据错误或较大的物体，例如恒星，超新星或星系，它们实际上距离更远。Bernardinelli删除了多个晚上在相同位置可见的物体，将列表缩小到大约2200万候选对象。然后，他看着那些物体，看它们中的任何一个是否形成对或三胞胎。这将有助于研究人员了解这些物体在随后的夜晚可能出现的位置。

这个过程进一步缩小了候选列表的数量，减少到大约400个对象。伯纳迪内里说：

我们有此候选人列表，然后我们必须确保我们的候选人实际上是真实的事物。

包括冥王星在内的最大TNO的大小比较。图片来自Lexicon / Wikipedia。

但是，其中一些候选人可能仍不是真正的TNO。那么，如何确定是哪些呢？

研究人员正在寻找感兴趣物体的其他图像。据伯恩斯坦说：

假设我们在六个晚上发现了一些东西。对于那里的TNO，我们实际上在25个晚上针对他们。这意味着在该对象应有的位置有图像，但它并没有通过称为点的第一步来实现。

找出任何实际TNO的另一种方法是堆叠图像，以创建更清晰的视图。这有助于进一步从假对象中筛选出真实对象。伯纳迪内里说：

最困难的部分是试图确保我们正在寻找应该找到的东西。

最后，在DES数据中发现了316个已确认的TNO。其中的145个是以前未发现的新对象。这些TNO的范围是地球到太阳距离的30到90倍。相比之下，最著名的TNO（和矮行星）冥王星的距离是该距离的40倍。

智利塞罗·托洛洛美洲国家天文台的布兰科望远镜圆顶。望远镜使用暗能量相机（DECam）进行暗能量测量。图片来自Reidar Hahn / Fermilab / Penn Today。

总体上发现300多个TNO令人印象深刻，尤其是对于一项甚至不打算将其作为主要目标的调查。研究人员认为，一旦对整个数据集重新进行分析，便可以在DES数据中找到多达500个。而且，现在可以将这些技术用于其他的天文测量中，例如新的维拉·C·鲁宾天文台。伯纳迪内里说：

我们开发的许多程序都可以轻松地应用于任何其他大型数据集，例如鲁宾天文台将产生的数据。

这些数据集甚至可以帮助科学家最终找到人们期待已久的第九行星，它是一个假想的巨型行星，大约海王星大小，可以在恒星系统的最外边缘绕太阳公转，比冥王星更远。通过研究其他新发现的TNO的轨道，研究人员也许最终能够确定第九号行星的位置（如果确实存在）。正如伯恩斯坦所说：

关于曾经存在于太阳系中的巨型行星有很多想法，现在已经不存在了，或者距离遥远，质量巨大但对于我们来说太微弱而尚未发现的行星。制作目录是发现乐趣的一部分。然后，当您创建此资源时，您可以将您发现的内容与某人理论上应该找到的内容进行比较。

宾夕法尼亚大学的Pedro Bernardinelli领导了新的TNOs研究。通过暗能量调查获得的图像。

但是，即使没有找到第九号行星，这些引人入胜的小世界的数据集也将提供大量有关它们-以及其他行星，卫星，小行星和彗星-在我们太阳系的早期历史中最初形成的方式的大量新信息。

底线：使用暗能量调查的研究人员发现了海王星以外的100多个新的小行星。它们被称为跨海王星天体或TNO。