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冥王星有了新伙伴

牧夫天文  · 公众号  · 科学  · 2017-04-24 07:35

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太阳系矮行星家族发现新成员

  

Alexandra Angelich笔下的DeeDee

        2016年10月,密歇根大学David Gerdes的团队在太阳系柯伊伯带内发现一颗疑似矮行星的小型天体(柯伊伯带是数十亿颗在海王星轨道之外绕行的小型天体构成的碟形带),并命名为2014 UZ224。2014 UZ224是现已知太阳系内第二遥远的天体。天文学家更喜欢称它为DeeDee,“遥远矮行星”(Distant Dwarf)的简称。

DeeDee在太阳系内的位置

        发现者Gerdes是“暗能量调查”(Dark Energy Survey)项目的成员,这个项目将探索整个宇宙星空的十分之一,通过观测星系和超新星的运动,为暗物质的调查提供更多线索。作为DES的主要负责机构,智利泛美天文台利用Blanco望远镜拍摄了超过一万五千幅的星系图,Gerdes正是观察这些星系图中移动的天体从而锁定了DeeDee的具体位置,它距离太阳约136亿千米(92 astronomical units),绕太阳一周要花1100地球年。目前官方确认的太阳系矮星族成员仅有五个,分别是冥王星、谷神星、哈乌美亚、鸟神星及厄里斯。但科学家认为柯伊伯带至少还潜藏着100颗矮行星。

DeeDee的轨道运动图

      通过Blanco望远镜所获得的光学数据只能用来分析DeeDee的轨道信息但不能准确反映其大小和其他物理学属性,而根据国际天文学联合会公布的标准, DeeDee作为柯伊伯小型天体带的一员,可能因为体积过小而不能被官方认证为第六颗矮行星。

ALMA上空的星海

        但近日,位于智利北部阿塔卡马沙漠的阿尔马大型毫米波天线阵(ALMA)为确定DeeDee矮行星的身份提供了关键性证据。66个重约120吨、直径从7米至12米不等的高精度抛物面天线组成一架直径16公里的大型射电望远镜,分辨率可达0.01角秒,相当于能看清500公里外的一分钱硬币,其“视力”超出“哈勃”望远镜10倍。

ALMA天线阵

        望远镜的分辨本领取决于被探测光的波长和天线口径的比例。波长越短,口径越大,望远镜的分辨本领越高。ALMA所能观测的光的波长的范围大约是300微米至3毫米,更高的光学分辨率能让其捕捉到更加寒冷天体所发射的黑体辐射。

ALMA分析获得DeeDee的图像


        黑体辐射可以反应天体的温度,而温度与天体体积成正比,通过分析ALMA获得的数据,DeeDee的温度约为30K(零下243.15摄氏度),其直径大约为635公里。未来,ALMA将会揭示DeeDee更多的物理性质,为天文学家又收获了一个切实可靠研究太阳系的目标天体,这对研究太阳系的起源,形成以及演化进程具有重要意义。

DeeDee等天体的体积与表面反光率关系图

编译:武玮光

校对:孙丽思

排版:武玮光

责任编辑:解仁江

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