繪制南部天空中暗能量的項(xiàng)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其參數(shù)。事實(shí)證明,“暗能量調(diào)查”還擅長(zhǎng)識(shí)別海王星之前一直到的很小的物體。
在最初的四年數(shù)據(jù)中,天文學(xué)家已經(jīng)成功鑒定出316個(gè)小行星,其中139個(gè)是全新的。
科學(xué)家們說(shuō),這些發(fā)現(xiàn)是在對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入的重新分析之后,使用新技術(shù)可以幫助在太陽(yáng)系遙遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)更多小行星的。他們甚至可以協(xié)助尋找神秘的九號(hào)行星,而九號(hào)行星則潛伏在黑暗中。
黑暗能量調(diào)查本身已經(jīng)正式結(jié)束。它運(yùn)行于2013年8月至2019年1月之間,在南方天空上收集了長(zhǎng)達(dá)五年半的紅外和近紅外數(shù)據(jù)。它正在研究一系列物體和現(xiàn)象,例如超新星和銀河星團(tuán),以試圖計(jì)算被認(rèn)為受暗能量影響的宇宙膨脹的加速度。
但是調(diào)查的高度深度,廣度和精確度卻對(duì)其他方面很有用:發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)的小行星,這是一個(gè)從小行星到矮行星的幾乎沒(méi)有行星或彗星的物體類別。
我們知道,這些天體的范圍超出了海王星的軌道,距太陽(yáng)約45億公里,是地球與太陽(yáng)之間距離的30倍(因此為30 AU,或天文單位)。
但是這些跨海王星天體(TNO)很難發(fā)現(xiàn)。它們很小,而且很遠(yuǎn),它們閑逛的區(qū)域很暗,因此反射的光線不多。
在這里,可以對(duì)大片天空進(jìn)行詳細(xì)觀察的物體非常方便。
賓夕法尼亞大學(xué)的物理學(xué)家和天文學(xué)家加里·伯恩斯坦解釋說(shuō):“您可以找到的TNO數(shù)量取決于您所看到的天空的數(shù)量以及最微弱的事物。”
由于TNO的移動(dòng)與星系和超新星殘余的移動(dòng)不同,因此該團(tuán)隊(duì)不得不找出一種方法來(lái)從“暗能量調(diào)查”數(shù)據(jù)中恢復(fù)這些移動(dòng)。他們從高于數(shù)據(jù)背景噪聲的70億個(gè)點(diǎn)開(kāi)始,這可能是可能的目標(biāo)檢測(cè)。
然后,團(tuán)隊(duì)排除了多個(gè)晚上在同一地點(diǎn)的物體,這表明它們并沒(méi)有像TNO那樣移動(dòng)。下一步是識(shí)別分組的對(duì)象,弄清楚它們的移動(dòng)方式。所有這些步驟產(chǎn)生了至少在六個(gè)晚上出現(xiàn)的大約400名候選人的清單,然后需要進(jìn)行驗(yàn)證。
首先,該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種圖像疊加方法,可以對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理,以弄清斑點(diǎn)是TNO還是毛刺。
然后,他們使用自己的技術(shù)尋找已知的TNO,以確定其方法的可靠性。這是非常仔細(xì)和艱苦的工作,并且得到了回報(bào)。研究小組確定了316個(gè)TNO,其中139個(gè)從未發(fā)布過(guò)-距太陽(yáng)30到90多個(gè)天文單位。
并且,七個(gè)新天體的運(yùn)動(dòng)是極端的TNO,其平均軌道距離(或半長(zhǎng)軸)大于150天文單位。(對(duì)于背景下,冥王星的軌道在近40個(gè)天文單位的平均距離)。如果這些極端的外海王星天體可以證實(shí),他們將其中的最遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)系天體,我們已經(jīng)看到。
這139個(gè)新對(duì)象一起為大約3,000個(gè)已知TNO的數(shù)據(jù)庫(kù)增加了很大的塊。因此,這是識(shí)別這些難以捉摸的太空巖石的一種非常有效的方法。
研究人員將再次按照自己的步伐調(diào)整他們的方法。研究小組已經(jīng)調(diào)整了檢測(cè)參數(shù),并將其應(yīng)用到5.5年的暗能量調(diào)查的全部觀測(cè)數(shù)據(jù)中;修改后的技術(shù)可能會(huì)產(chǎn)生數(shù)百個(gè)TNO。
運(yùn)氣好的話,他們甚至可能遇到第九號(hào)行星的證據(jù),第九號(hào)行星被認(rèn)為是繞著200 AU繞行的。一些TNOs繞太陽(yáng)循環(huán)的方式表明,大的東西在重力作用下影響了它們的軌道-但到目前為止,這個(gè)假想的行星都躲避了探測(cè)。
伯恩斯坦說(shuō):“有很多關(guān)于巨型行星的想法,它們?cè)?jīng)存在于太陽(yáng)系中,現(xiàn)在已經(jīng)不存在了,或者是距離遙遠(yuǎn),質(zhì)量巨大但太微弱而我們尚未注意到的行星。”
“制作目錄是有趣的發(fā)現(xiàn)部分。然后,當(dāng)您創(chuàng)建此資源時(shí),您可以將所發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容與某人的理論說(shuō)的應(yīng)該發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行比較。”