最新發(fā)現(xiàn)：在44.96億千米海王星外，新發(fā)現(xiàn)316顆小行星！

利用暗能量調(diào)查(DES)數(shù)據(jù)，天文學家發(fā)現(xiàn)了316個跨海王星天體(TNO)，即位于太陽系遙遠地帶的小行星，其中包括100多個新發(fā)現(xiàn)。在發(fā)表在《天體物理學》期刊上的研究中，還描述了一種尋找相似類型天體的新方法，并可能有助于未來對假想的九號行星和其他未被發(fā)現(xiàn)的行星搜索。其研究由研究生佩德羅·貝爾納迪內(nèi)利、加里·伯恩斯坦教授和佐藤雅夫完成。

暗能量調(diào)查在1月份完成了長達6年的數(shù)據(jù)收集，其目標是通過收集南方天空高精度圖像來了解暗能量的本質(zhì)。雖然暗能量調(diào)查的設計并沒有特別考慮到海王星之外的天體，但其覆蓋的廣度和深度使其特別擅長尋找海王星以外的新天體。如能找到海王星外天體的數(shù)量，取決于看了多少天空，以及能找到的最模糊東西是什么。因為DES是為了研究星系和超新星而設計的，所以研究人員必須開發(fā)一種新方法來跟蹤運動。

專門的跨海王星天體觀測每隔一兩個小時進行一次測量，這使得研究人員可以更容易地跟蹤它們的行動。專門的TNO觀測有一種看到物體移動的方法，很容易追蹤到它們，本研究做的關鍵事情之一是找出一種恢復這些運動的方法。使用DES頭四年的數(shù)據(jù)，Bernardinelli從70億個“點”的數(shù)據(jù)集開始，這些“點”是軟件檢測到高于圖像背景水平的所有可能的物體。

然后刪除了所有存在于多個夜晚的天體（比如恒星、星系和超新星）以建立一個包含2200萬個物體的“短暫”列表，然后開始一場大規(guī)模的“連點”游戲，尋找附近一對或三個探測到的天體，以幫助確定該天體在之后的夜晚會出現(xiàn)在哪里。隨著70億個點縮減到大約400名候選名單時，這些候選人在至少六個晚上的觀察中被看到，研究人員不得不驗證他們的結果，有了這份候選名單，然后必須確保候選天體確實是真實的。

為了將候選名單過濾到實際的跨海王星天體，研究人員回到原始數(shù)據(jù)集，看看是否能找到更多有問題的天體圖像。假設在六個不同的夜晚發(fā)現(xiàn)了一些東西，對于跨海王星天體，研究人員實際上花了25個不同的夜晚觀測它們，這意味著那個天體應該在哪里有圖像，但它沒有通過被稱為點的第一步。研人員開發(fā)了一種堆疊多張圖像以創(chuàng)建更清晰視圖的方法，這有助于確認檢測到的對象是否是真正的跨海王星天體。

研究人員還證實，該新方法能夠在正在研究的天空區(qū)域發(fā)現(xiàn)已知的跨海王星天體，并且能夠發(fā)現(xiàn)注入到分析中的假天體，最困難的部分是試圖確保找到天文學家應該找到的東西。經(jīng)過幾個月的方法開發(fā)和分析，研究人員發(fā)現(xiàn)了316個跨海王星天體，其中包括245個DES的發(fā)現(xiàn)和139個以前沒有發(fā)表的新對象。由于目前只有3000個已知對象，此DES目錄占所有已知跨海王星天體的10%，如冥王星是最著名的跨海王星天體。

冥王星距離太陽的距離是地球的40倍，使數(shù)據(jù)用DES發(fā)現(xiàn)的跨海王星天體范圍是地球到太陽距離的30到90倍，其中一些天體位于極遠的軌道上，遠遠超出冥王星的軌道?，F(xiàn)在DES已經(jīng)完成，研究人員正在重新運行他們對整個DES數(shù)據(jù)集的分析，這一次是在第一個過濾階段使用較低的對象檢測閾值。這意味著，在不久的將來，發(fā)現(xiàn)新跨海王星天體的潛力更大，根據(jù)研究人員的估計，可能會有多達500個。

貝爾納迪內(nèi)利開發(fā)的方法也可以用來在即將到來的天文觀測搜索跨海王星天體，包括新的維拉·C·魯賓天文臺，這個天文臺將測量整個南方天空，并將能夠探測到比DES更暗、更遠的天體。研究開發(fā)的許多程序，可以很容易地應用于任何其他大型數(shù)據(jù)集，比如魯賓天文臺將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。這份跨海王星天體目錄也將是研究太陽系的有用科學工具，由于DES收集了每個探測到的天體數(shù)據(jù)，研究人員可以嘗試找出跨海王星天體的起源。

因為形成距離太陽更近的天體，預計會有不同的顏色，而不是起源于更遠和更冷地方的天體。而且，通過研究這些天體的軌道，研究人員可能離發(fā)現(xiàn)九號行星又近了一步，這是一顆假想的海王星大小的行星，被認為存在于冥王星之外。有很多關于太陽系中曾經(jīng)存在但現(xiàn)在已經(jīng)不在那里的巨型行星想法，或者是那些遙遠而巨大但太暗而我們還沒有注意到的行星。制作目錄是有趣的發(fā)現(xiàn)部分，然后當創(chuàng)建這個資源時，可以將確實發(fā)現(xiàn)的東西與理論應該找到的東西進行比較。

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博科園｜研究/來自：賓夕法尼亞大學

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/1538-4365/ab6bd8

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