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揭开太阳系诞生之谜!日本科学家用小型望远镜捕捉到太阳系最边缘处小天体的影子

2019年02月18日 海洋宇宙
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日本科学家观测到了位于太阳系最边缘的极小尺寸天体遮挡住恒星的现象。此次观测使用的是市售的小型望远镜,观测到了即使利用大型望远镜也不一定能直接观测到的现象,并由此发现了新的极小天体。这一发现将为了解目前仍然存在无数谜团的太阳系诞生时的情形提供重要线索。

揭开太阳系诞生之谜!日本科学家用小型望远镜捕捉到太阳系最边缘处小天体的影子

图1:此次发现的小天体的想像图。
半径约为1.3公里,被认为太阳系形成时遗留下来的行星材料。

科学家预测,地球等行星的形成材料——半径1公里至10公里左右的部分小天体在合并成行星的过程中有些被遗漏,目前仍然存在于太阳系中距离太阳最远的行星海王星的外侧。不过这种小天体的尺寸非常小,即使利用昴星团望远镜等大型望远镜也无法直接观测到。

揭开太阳系诞生之谜!日本科学家用小型望远镜捕捉到太阳系最边缘处小天体的影子

图2:此次发现的柯伊伯带天体(半径约为1.3km)的想像图与主要的柯伊伯带天体的尺寸比较。

以原国立天文台研究员、现就职于京都大学的研究员有松亘为中心组成的研发小组,尝试用完全不同的方法观测这些小天体。在直径为28厘米的市售望远镜上安装高速摄像机,对大量恒星进行连续拍摄。研发小组在冲绳县宫古岛市设置2台望远镜,同时对同一区域进行观测,历时60个小时观测了2000颗恒星。期间观测到一颗恒星有0.2秒的时间出现暗淡。详细分析发现,出现这个现象是因为距离地球约50亿公里处有一个半径约为1.3公里的极小天体从恒星前通过,遮挡了恒星的光芒。

研发小组根据此次的发现推测,这种尺寸的天体数量要比以往观测推算的数量多出100倍左右。今后将继续用相同的方法进行观测,由此明确作为行星材料的小天体的分布情况,同时还有望发现更远处的奥尔特星云中可能存在的小天体。这是解开太阳系形成之谜的非常有趣的成果。

这项研究成果已发布在2019年1月28日发行的英国科学杂志《Nature Astronomy》的网络版上,题目为K. Arimatsu et al.“A kilometre-sized Kuiper belt object discovered by stellar occultation using amateur telescopes”。

文 JST客观日本编辑部

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