在45亿公里外，新发现139颗跨海王星天体行星9也许也藏身于此
文章插图
本文参加 #科学了不起# 系列征文赛。
暗能量巡天项目旨在绘制南部天空的暗能量图，但它给研究人员带来的收获远超预期。事实情况是，暗能量巡天也十分擅长发现海王星以外的小天体。
文章插图
从其最初四年的项目数据中，天文学家已经成功地识别到了316颗小行星，而其中139颗完全是第一次被发现。
科学家说，这些发现是在对上述数据进行了深入的再分析后提出的；再分析采用的新技术可以帮助发现更多位于太阳系边远地区的小行星。他们甚至还有可能帮助寻找潜伏在黑暗里的神秘的行星九。
文章插图
持续时间为2013年8月至2019年1月的暗能量巡天本身已经正式告终，它收集了5年半以来的南部天空的红外和近红外数据。暗能量巡天通过研究一系列的天体和现象（如超新星和星系团）来试图计算宇宙膨胀的加速情况，宇宙的加速膨胀被认为是受到了暗能量的影响。
但此项目的高深度、广度、和精度使其可以被应用到其他领域：即发现遥远的小行星，这个天体类别包括了几乎所有不是行星或彗星的天体—从小行星到矮行星。
文章插图
【在45亿公里外，新发现139颗跨海王星天体行星9也许也藏身于此】我们知道在海王星的轨道之外有很多这样的天体碎片，海王星距离太阳大约45亿公里，是地球与太阳距离的30倍（也就是30AU，30个天文单位）。
但这些跨海王星天体（TNOs：trans-Neptunian objects）很难被发现；因为它们太小了，距离也十分遥远，而且其所在区域非常黑暗，所以没有太多可供其反射的光线。
文章插图
而针对这种情况，一个可以对大片天空进行详细观测的东西就能派上用场了。
宾夕法尼亚大学的物理学家和天文学家加里·伯恩斯坦（Gary Bernstein）解释说：“你能找到的跨海王星天体的数量取决于你能看到的天空广度以及你能观测到的最小最微弱的东西。”。
文章插图
由于跨海王星天体的运动轨道与星系和超新星遗迹的不同，研究小组不得不想办法从暗能量测量数据中恢复这些运动轨迹。他们从数据背景噪声之外的70亿个点开始，来检测这些点意味着探测到目标的可能性。
进而，研究小组排除了那些很多晚上都出现在同一地点上的物体，因为它们的运动和跨海王星天体不同。下一步是识别天体群，以搞清楚它们是如何运动的。所有这些步骤使得那些至少在6个晚上都有出现的星体被挑选出来，产生了大约400颗‘候选星’，但仍然需要核实。
首先，研究小组开发了一种图像叠加方法来锐化图像，以区分这些点到底是跨海王星天体还是小故障。
文章插图
然后，他们利用其技术来寻找已经发现的跨海王星天体，以验证他们的方法是否可靠。这项工作要求非常仔细、十分艰苦，但它也带来了回报。研究小组确定了316个跨海王星天体，其中139个从未被公布过，它们与太阳的距离为30到90个天文单位不等。
其中7个新天体的平均运动轨道距离（或半长轴）大于150个天文单位，它们属于超级跨海王星天体。（方便理解，冥王星的平均轨道距离为将近40个天文单位。）如果这些超级跨海王星天体能够被证实，那它们会是我们所见过的最遥远的太阳系天体之一。
文章插图
我们已知的跨海王星天体大约有3000个，这139个新天体的加入又极大地扩充了我们的数据库。所以这个方法对识别这些难以捉摸的太空岩石格外有效。
研究人员会再次检验他们的方法。他们已经调整过了探测参数，并会将其应用到整个5.5年暗能量巡天的观测数据中；修改后的技术可能会产生更多跨海王星天体。
如果运气好的话，他们甚至可能会发现关于行星九的证据，行星九被认为是一个在大约200 个天文单位的轨道运行的大天体。一些跨海王星天体围绕着太阳运行，这表明有个大的天体通过引力影响了它们的原有轨道，但到目前为止，这颗假设的行星还没被探测到。
推荐阅读
- 氢能冶金 碳中和正在进行时，炼铁氢还原替代碳还原的新时代已至！
- 那英 宋亚轩cos白龙马，那英扮成铁扇公主，杨紫反串角色效果意外了
- 奇葩说 2021第一位宝藏男神，非他莫属
- 上海市 2021年06月03日上市公司公告
- Samsung Galaxy A22 5G细节公布：将配备90Hz显示屏和三摄像头模组
- 中国人 高晓松在晓松奇谈中言论引争议
- 古镇 四川一“避暑古镇”火了，距成都仅22公里，游客：来得值
- 诚实 中国首位女宇航员，为何返回后就没露面？原来一直在背后作奉献
- 稀土 在我国发觉比希土还有价值的商品，储藏量全世界第一，使用价值达到上千亿
- 中国网 【探秘延安红街之二】藏在延安红街里的八个故事