“已知最遙遠繞太陽執行天體”的記錄保持者出現了一個新的競爭者——一個被稱為 FarFarOut 的冰冷世界。這一發現是初步的,但研究人員目前正在進行後續觀測,以確定該天體的確切距離及其軌道的細節。像許多遙遠的同胞一樣,最終 FarFarOut 可能會為天文學家提供關於我們太陽系外圍邊界的重要新見解。
在過去的六年裡,卡內基科學研究所的天文學家斯科特·謝潑德和北亞利桑那大學的查德·特魯希略一直在進行有史以來最深入的全天巡天,以尋找太陽系天體。他們正在尋找 X 行星,這是一顆遠在冥王星之外的小型矮行星,他們的存在於 2014 年提出。到目前為止,這項搜尋已經產生了 62 個遙遠天體,約佔已知在 60 個天文單位(AU)之外的所有天體的 80%。 (一個天文單位等於地球到太陽的距離,冥王星的平均距離略低於 40 個天文單位。)就在去年,這對組合取得了重大發現,不僅發現了一顆矮行星 2015 TG387,暱稱“哥布林”,還發現了 2018 VG18,暱稱“FarOut”。這對組合在尋找越來越遙遠的太陽系居民的競賽中佔據主導地位,這主要是由於他們的奉獻精神——他們花費大量時間在望遠鏡上,至少每隔一個月進行一次觀測。
FarFarOut 是他們一心一意搜尋的最新成果。上個月下旬,謝潑德在暴風雪中被困在家中,決定回顧一下他和特魯希略去年在夏威夷斯巴魯望遠鏡上觀測期間捕獲的 2 TB 資料中的一部分。在 2018 年 1 月拍攝的兩張天空影像中,他發現了一個昏暗、漂移的天體——其位置的變化表明它不是背景恆星,而是在遙遠的軌道上繞太陽執行的新發現天體。“它只是勉強可探測到,”謝潑德指出。
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謝潑德說,這對組合的初步測量結果表明,FarFarOut 距離太陽在 130 到 150 個天文單位之間,最有可能在 140 個天文單位左右。他估計,這個最新已知的太陽系成員直徑約為 400 公里,大約是矮行星穀神星的一半寬。但該估計是基於 FarFarOut 的亮度,而亮度取決於其反射率——這是該天體的一個未知屬性。“它可能像煤炭一樣黑,也可能像雪一樣亮,”他說,這兩種情況都會產生截然不同的尺寸估計。
謝潑德三月份在智利,作為他計劃的巡天調查的一部分梳理天空。審查新資料以尋找 FarFarOut 的跡象需要一些時間,但新的探測將為確定該天體仍然模糊的繞太陽軌道提供更多資料點。理想情況下,最後一次後續測量可能最終確定其軌道。
一旦找到 FarFarOut 的軌道,真正的樂趣就可以開始了。天文學家對海王星以外的冰冷天體的統稱是“海王星外天體”,它們有各種型別。有些在巨行星引力範圍之外繞太陽執行。另一些則更分散在外的軌道上,這些軌道永遠不會使它們比海王星影響的尖端更靠近太陽,這使它們看起來與更靠近太陽系的其餘部分“分離”。貝爾法斯特女王大學的天文學家米歇爾·班尼斯特說,瞭解軌道“關係到我們是否可以說出關於海王星外天體所屬種群的任何有趣的事情”,她沒有參與謝潑德和特魯希略的工作,但也尋找太陽系偏遠地區的新天體。
加州理工學院的天文學家康斯坦丁·巴蒂金說,如果 FarFarOut 在 140 個天文單位處處於近日點——即它最接近太陽的位置——那將是“非常有趣的”,他沒有參與這項巡天調查。2016 年,部分基於謝潑德和特魯希略 2014 年關於“X 行星”的推測,巴蒂金和他的加州理工學院同事,天文學家邁克·布朗宣佈他們自己也在尋找類似的物體,他們更喜歡稱之為“九號行星”。無論人們如何稱呼它,這兩個團隊以及許多其他天文學家一直在尋找這個難以捉摸的世界。
大約 140 個天文單位的近日點將需要一些有分量的東西——也許像 X 行星或九號行星這樣的東西——以某種方式將 FarFarOut 從海王星的引力中奪走。“如果是這種情況,它們講述了一個關於九號行星的極其重要的故事,”巴蒂金說。並且,先驗地,有充分的理由懷疑 FarFarOut 的近日點就是如此:外太陽系遙遠區域中的大多數天體都是在最接近點附近被發現的,僅僅是因為那時它們反射的陽光最多,最容易被發現。但巴蒂金說,FarFarOut 的情況可能並非如此簡單,因為謝潑德和特魯希略的巡天正在改變遊戲規則。“斯科特和查德正在進行的觀測型別正在突破邊界,”他說。透過使用世界上最大望遠鏡上的最先進儀器,定期長時間地凝視天空,這對組合對其他大多數巡天永遠無法看到的更暗、更遙遠的天體非常敏感。這意味著 FarFarOut 有可能在其軌道上更遠的點上,這自相矛盾地會使它在尋找 X 行星或九號行星方面變得不那麼有趣。班尼斯特說,如果謝潑德和特魯希略沒有在近日點附近捕捉到 FarFarOut,“它可能是一個軌道完全正常、與海王星高度相互作用的天體”,它從未與任何假定的潛伏在冥王星之外的未被發現的行星相遇。
就像謝潑德和巴蒂金一樣,班尼斯特也強調,不可避免地需要更多的時間和更多的資料才能知道 FarFarOut 將有多麼重要。“現在討論任何影響都為時過早,”她說。“在確定軌道之前,對外太陽系沒有任何影響。”
