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編譯:雷豐圖
參考文章:https://www.space.com/planet-nine-search-observing-technique
校對:牧夫天文校對組
排版:雷豐圖
後臺:庫特莉亞芙卡 李子琦 徐⑨坤
回顧歷史,科學家在發現天王星之後,通過持續觀測,發現其實際軌道與理論軌道的偏差越來越大。因此,學者布瓦爾提出「攝動體」猜想——即天王星軌道外還有一個大質量天體在影響著天王星的運行。經過幾十年的努力,1846年,法國天文學教師奧本·勒維耶,獨立計算推斷出了這個「攝動體」也就是海王星的位置,並於同年在距離預測不到1°的位置觀測到了海王星。至此,通過計算結合觀測來搜索未知太陽系行星的方法得到了天文學界的廣泛認同。
然而故事並沒有到此結束,在海王星的軌道和質量等數據進一步明確之後,天文學家認為應該有海王星之外的「攝動體」,人們將假想的第九行星命名為「X行星」。
因為推算出的第九行星軌道距離太陽過於遙遠,這就要依靠更先進的望遠鏡觀測技術!
奧本·勒維耶(1811-1877)法國數學家,天文學家。他計算出海王星的軌道,根據其計算,柏林天文臺的德國天文學家伽勒觀測到了海王星。
Credit: 百度百科
天文學家正在驗證一種 "位移和疊加"技術,該技術有助於尋找假想的「X行星」。一些研究人員認為「X行星」潛藏在遙遠的太陽系外側,遠超出冥王星的軌道。我們還未能發現它。
這項技術的具體方法是:將空間望遠鏡沿著天體可能的軌道路徑,持續拍攝出一組圖像,然後將圖像疊加處理。我們已經通過這項技術發現了太陽系中的一些衛星,我們有可能還會發現第九行星以及其它極其遙遠的天體。
深空天體都十分昏暗,為了把這些模糊的物體從天空背景中分離出來,我們需要足夠靈敏的設備。而收集更多信號的方法包括將一系列較短的曝光量疊加起來。這樣我們就擁有了足夠的信噪比來突出夜空中較暗物體的細節。
Copyright 2015 Jerry Lodriguss
康乃狄克州耶魯大學的天文學博士瑪蓮娜·賴斯(Malena Rice)表示:"如果存在第九行星,它將會非常昏暗。如果不使用這種方法,我們真的無法捕捉到它們。"
賴斯是主要的項目組成員,她會將該技術付諸實踐。項目組將美國宇航局的凌星系外行星巡天衛星(下簡稱TESS)不同位置捕捉到的圖像進行疊加,而TESS的任務初衷是探索系外行星!
凌星系外行星勘測衛星(Transiting Exoplanet Survey Satellite)是NASA最新的系外行星搜尋項目。科學家們希望,TESS將能在為期兩年的太空飛行任務中,對至少20萬顆恆星進行觀察,最終能發現數千顆新的系外行星。
Credit:百度百科
在一次測試中,研究人員在經過這種「位移與疊加」技術處理的TESS圖像中發現了三個已知的海外天體(TNOs,海王星軌道之外環繞太陽運行的小天體)的微弱信號。隨後,科學家們對兩片遙遠的天區進行隨機搜索,發現了17個海外天體的新候選目標。
賴斯認為:"哪怕這些候選天體中有一個是真實的,它也會幫助我們了解太陽系外側的力學和第九行星潛在的特性。"因此,研究人員目前正在利用地面望遠鏡拍攝的圖像,努力確認這17個候選的海外天體。
海王星外的太陽系由內而外可再區分柯伊伯帶及奧爾特雲區帶,其中最著名的海外天體莫過於被踢出行星行列的冥王星。
Credit: Wikipedia
我們很可能通過海外天體找到第九行星。研究人員從一些海外天體的奇特軌道推斷出了這個假想世界的存在,它們聚集在一起很可能是由一個巨大的、遙遠的 "攝動體"所雕琢的。數據顯示,這會是一個比地球大5到10倍的行星,在數百倍地球軌道的距離上圍繞著太陽運行。
但並不是所有人都贊同這種解釋。一些科學家認為:海外天體奇特的集群,同樣可以源於許許多多相鄰天體的引力影響,並不一定是大天體。
文章發表於《行星科學雜誌》(The Planetary Science Journal.),賴斯也在10月末的線上舉行的美國天文學會行星科學部年會上展示了這一成果。
責任編輯:毛明遠
牧夫新媒體編輯部
『天文溼刻』 牧夫出品
行星X的藝術概念圖,其質量約為地球質量的5-10倍。
Credit:Caltech/R. Hurt (IPAC)