它們被稱為跨海王星天體或TNO。天文學家分析了暗能量調(diào)查（Dark Energy Survey）的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)剛剛完成了6年的觀測，從而在我們太陽系的寒冷外圍發(fā)現(xiàn)了100多個新的小世界。
上面描述的像Haumea這樣的天體是較小的行星，稱為跨海王星天體或TNO。它們在海王星以外的太陽系外圍寒冷的軌道中繞行，需要數(shù)百年的時間才能繞太陽公轉(zhuǎn)一次。據(jù)估計，大約有70,000個TNO，每個TNO至少跨越60英里（100公里）。本月，賓夕法尼亞大學的天文學家宣布，他們已經(jīng)成功確定了100多個新的TNO。就像太陽系中所有已知的行星，衛(wèi)星和小行星一樣，這些小世界中的每一個肯定都是獨一無二的。這項新研究還概述了一種尋找更多遙遠世界的新方法。
經(jīng)過同行評審的最新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2020年3月10日的《天體物理學雜志增刊》上。
結(jié)果來自暗能量調(diào)查（DES）獲得的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)在今年1月剛剛完成了6年的觀測。顧名思義，DES的研究重點是研究暗能量，但它也非常適合尋找海王星以外的TNO和其他較小的太陽系天體。DES通常著眼于星系和超新星，因此研究人員需要設計一種新方法來跟蹤小得多和更近的物體的運動。主持該研究的研究生?佩德羅·貝納迪內(nèi)里（Pedro Bernardinelli）在一份聲明中說：
專用的TNO調(diào)查可以查看物體的移動，并且很容易找到它們。我們在本文中所做的關鍵事情之一是找到一種恢復這些運動的方法。
從頭四年開始在DES數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)的新TNO的位置。輪廓線顯示了DES的搜索范圍，每個點的顏色以天文單位顯示了物體的距離（一個AU代表太陽-地球距離，即9300萬英里或1.5億公里）。其中兩次檢測超過90 AU，相距80億英里（130億公里）。圖片來自Pedro Bernardinelli /?Penn Today。
團隊成員Gary Bernstein補充說：
您可以找到的TNO數(shù)量取決于您所看到的天空數(shù)量，以及可以找到的最微弱的事物。
那么研究人員如何找到所有這些TNO？
DES數(shù)據(jù)前四年的圖像包含約70億個“點”，這些點都是DES軟件能夠檢測到的所有可能物體。但是其中許多可能是數(shù)據(jù)錯誤或較大的物體，例如恒星，超新星或星系，它們實際上距離更遠。Bernardinelli刪除了多個晚上在相同位置可見的物體，將列表縮小到大約2200萬候選對象。然后，他看著那些物體，看它們中的任何一個是否形成對或三胞胎。這將有助于研究人員了解這些物體在隨后的夜晚可能出現(xiàn)的位置。
這個過程進一步縮小了候選列表的數(shù)量，減少到大約400個對象。伯納迪內(nèi)里說：
我們有此候選人列表，然后我們必須確保我們的候選人實際上是真實的事物。
包括冥王星在內(nèi)的最大TNO的大小比較。圖片來自Lexicon /?Wikipedia。
但是，其中一些候選人可能仍不是真正的TNO。那么，如何確定是哪些呢？
研究人員正在尋找感興趣物體的其他圖像。據(jù)伯恩斯坦說：
假設我們在六個晚上發(fā)現(xiàn)了一些東西。對于那里的TNO，我們實際上在25個晚上針對他們。這意味著在該對象應有的位置有圖像，但它并沒有通過稱為點的第一步來實現(xiàn)。
找出任何實際TNO的另一種方法是堆疊圖像，以創(chuàng)建更清晰的視圖。這有助于進一步從假對象中篩選出真實對象。伯納迪內(nèi)里說：
最困難的部分是試圖確保我們正在尋找應該找到的東西。
最后，在DES數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了316個已確認的TNO。其中的145個是以前未發(fā)現(xiàn)的新對象。這些TNO的范圍是地球到太陽距離的30到90倍。相比之下，最著名的TNO（和矮行星）冥王星的距離是該距離的40倍。
智利塞羅·托洛洛美洲國家天文臺的布蘭科望遠鏡圓頂。望遠鏡使用暗能量相機（DECam）進行暗能量測量。圖片來自Reidar Hahn / Fermilab /?Penn Today。
總體上發(fā)現(xiàn)300多個TNO令人印象深刻，尤其是對于一項甚至不打算將其作為主要目標的調(diào)查。研究人員認為，一旦對整個數(shù)據(jù)集重新進行分析，便可以在DES數(shù)據(jù)中找到多達500個。而且，現(xiàn)在可以將這些技術(shù)用于其他的天文測量中，例如新的維拉·C·魯賓天文臺。伯納迪內(nèi)里說：
我們開發(fā)的許多程序都可以輕松地應用于任何其他大型數(shù)據(jù)集，例如魯賓天文臺將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)集甚至可以幫助科學家最終找到人們期待已久的第九行星，它是一個假想的巨型行星，大約海王星大小，可以在恒星系統(tǒng)的最外邊緣繞太陽公轉(zhuǎn)，比冥王星更遠。通過研究其他新發(fā)現(xiàn)的TNO的軌道，研究人員也許最終能夠確定第九號行星的位置（如果確實存在）。正如伯恩斯坦所說：
關于曾經(jīng)存在于太陽系中的巨型行星有很多想法，現(xiàn)在已經(jīng)不存在了，或者距離遙遠，質(zhì)量巨大但對于我們來說太微弱而尚未發(fā)現(xiàn)的行星。制作目錄是發(fā)現(xiàn)樂趣的一部分。然后，當您創(chuàng)建此資源時，您可以將您發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容與某人理論上應該找到的內(nèi)容進行比較。
賓夕法尼亞大學的Pedro Bernardinelli領導了新的TNOs研究。通過暗能量調(diào)查獲得的圖像。
但是，即使沒有找到第九號行星，這些引人入勝的小世界的數(shù)據(jù)集也將提供大量有關它們-以及其他行星，衛(wèi)星，小行星和彗星-在我們太陽系的早期歷史中最初形成的方式的大量新信息。
底線：使用暗能量調(diào)查的研究人員發(fā)現(xiàn)了海王星以外的100多個新的小行星。它們被稱為跨海王星天體或TNO。
