A project of the Dark Energy Survey collaboration

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遥远的旅者

TV158-crop

经过一段漫长的旅程,一个躲藏已久的太阳系成员终于再次回到我们“身边”。上一次这个小小的冰雪星球出现在外太阳系的时候,时间还是公元九世纪,查理曼还当着神圣罗马帝国的皇帝,中国正处于大唐盛世。

这个遥远的旅者是暗能量巡天发现的第一批柯伊伯带(Kuiper Belt)成员中的一个,现在已被正式标注为2013 TV158. 它于20131014日首次进入暗能量巡天的视野。随后的十个月内,它在牛顿引力定律为它决定的轨道上缓慢前行,并被暗能量巡天观察了几十次。我们可以在本页左边的动画中看到这颗小天体移动。组成这一动画的两张影像是在20148月摄制,间隔两个小时。

2013 TV158 需要1200年才能绕太阳一周。它也许不过只有几百公里宽,和美国大峡谷(Grand Canyon)的长度差不多。

再过八年,它就会到达它距太阳最近的一点——即使这样,它也不会比海王星离太阳更近,距离海王星也还有几十亿公里。在这个距离上,太阳的亮度不及在地球上的千分之一,大小和一个一角硬币差不多——而且这个硬币还被置于三十米外。2013 TV158上的正午也不过如此。

在此之后,2013 TV158就要开始长达六个世纪的远离太阳之旅。慢慢地,即使世界上最先进的望远镜也会观察不到它。在它于27世纪再次向着太阳踯躅朝圣之前,它要先旅行到距离太阳300亿千米的远日点。

2013 TV158和其他数不清的小星球一样,栖息于太阳系边缘的冰天雪地。这些小天体所在的区域被称作柯伊伯带。柯伊伯带比火星和木星之间的小行星带宽20倍,重许多倍。矮行星冥王星也是柯伊伯带的成员。右下图给出了木星,冥王星和2013 TV158的轨道对比。

科学家们认为这些柯伊伯带天体(Kuiper Belt Object,简称KBO)是太阳系形成时期的遗迹,是未能成功结合成大行星的残渣碎屑。研究ellipses-black这些天体可以帮助我们了解45亿年前太阳系诞生的物理过程。

由于过于遥远和暗淡,柯伊伯带天体的发现极其困难。第一个柯伊伯带天体,冥王星,发现于1930年。足足62年之后,第二个柯伊伯带天体才被发现。时至今日,已知的柯伊伯带天体只有约1500个。相较之下,火星和木星之间的小行星带已有50多万的天体被天文学家们发现。

暗能量巡天致力于远观银河系以外的数百万个星系和超新星以研究宇宙的加速膨胀,但我们可做的不止于此。暗能量巡天在每年的八月到次年的二月之间会对十个天空区域每周进行重复观察。这些观察对于寻找柯伊伯带天体非常有利。柯伊伯带天体运动十分缓慢,大概在几周甚至几个月内,它们都会出现在暗能量巡天的同一视场内。这有利于我们寻找在不同夜晚出现于不同位置的同一天体,并最终串联起几个月的观察结果以确定它们的轨道。

暗能量巡天对于柯伊伯带天体的搜寻只进行了不到百分之一,谁知道下一个进入我们视野的惊喜又会是什么样子的呢?

作者:暗能量侦探 D · 格德斯 (D. Gerdes)

翻译:暗能量侦探 张Y Y. Zhang

翻译编辑:暗能量侦探 李T T. Li

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