你有没有想过,太阳系边缘可能藏着一颗我们早就该看见、却一直没看见的大天体?
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研究人员刚刚宣布了一项新发现:薇拉·C·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory)找到了它的第一个矮行星候选体——一颗位于柯伊伯带、直径约600到1500公里的大型天体。它被命名为2026 ED138。
最让人意外的地方在于:它的整条轨道都落在冥王星的距离范围之内,也就是说,它可能一直就在我们眼皮底下。
发现者、哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家马修·霍尔曼(Matthew Holman)这样描述自己的第一反应:“我最初的反应是兴奋的不敢相信。像这样的天体非常罕见,所以我立刻开始检查是不是我或者代码出了错。”
那么问题来了:一颗可能大到与鸟神星(Makemake)、妊神星(Haumea)相当的天体,为什么能躲这么久?
先说说这片区域本身有多难观测。海王星之外的空间距离太阳极远,天体能接收到的阳光很少,反射出来的光也就极其微弱,在光学波段上非常暗淡;它们又极冷,只在远红外波段发出微弱的热辐射。它们还在动——绕太阳运行时,相对于背景恒星的位置会逐渐变化,望远镜没在对的时间看向对的地方,就很容易错过。
更麻烦的是轨道。靠近太阳的较大天体大多在一个相对平坦的平面上运行,但海王星之外的情况可以很混乱,许多海外天体的轨道倾角很怪,天文学家需要搜索的天空范围因此大幅扩张。
ED138就是这种“轨道捣乱”的典型例子:它相对于太阳系平面的轨道倾角约为24.5度。而且它藏在恒星密集的银河背景前,密密麻麻的星光让辨认它变得更难。
这次能发现它,靠的是鲁宾天文台。它配备了天文学史上最大的数码相机,3.2吉像素,单次曝光可拍摄相当于约40个满月面积的天空,设计上会反复巡天扫描大片南天,捕捉许多以往巡天探测不到的暗弱天体。它在2025年6月首次感光,到2026年3月,ED138进入了它的视野。
2026年10月13日,霍尔曼正用与同事凯文·纳皮尔(Kevin Napier)共同开发的软件分析鲁宾的观测数据,一个不寻常的信号引起了他的注意:望远镜记录到一个此前未知的大天体正穿过柯伊伯带。
研究团队在鲁宾天文台2026年3月4日至7月11日的观测中,通过20个夜晚的30次探测追踪了它。然后他们往回查,在暗能量相机(Dark Energy Camera)的档案观测中找到了它——最早可追溯到2016年2月。此后,这台相机又在2017年、2018年、2019年和2023年拍到过它。
换句话说,这颗遥远世界的证据在天文图像里静静躺了十年,等着有人来找。
这些档案观测帮了大忙:它们把观测记录向前延伸了多年,让研究人员得以刻画ED138的轨道。根据小行星中心的数据,ED138绕太阳一圈约需281年,近日点为36.86天文单位,远日点为49.04天文单位。作为对照,冥王星的轨道在29.6到49.08天文单位之间。ED138的平均轨道距离约为42.95天文单位,由于近日点更远,它整体上比冥王星稍靠外一些。
它到底有多大,目前仍是谜。天文学家可以根据亮度和距离估算直径,但这里有个陷阱:一个表面高反射、覆冰的小天体,看起来可能和一个表面更暗的大天体一样亮。在不知道ED138反射率的情况下,研究人员只能估计它的直径在600到1500公里之间。
不过按这个尺寸,它很可能质量足够大,自身的引力足以把它拉成近似球形——而这正是矮行星的定义性特征之一。后续观测,尤其是红外波段的观测,将帮助天文学家确定它的大小,并评估它是否满足矮行星的认定标准。到那时,它大概会得到一个比“ED138”更上口的名字。
ED138很可能只是个开始。鲁宾天文台从2026年6月启动的为期十年的巡天,预计将发现数千个此前未知的太阳系外缘天体,帮助天文学家拼凑出这一区域的历史与演化,甚至可能揭示出比我们目前所见的更大、更奇特的世界。
其中一个诱人的可能性是假想中的“第九行星”——一个巨大但尚未被发现的世界,有人提出用它的引力影响来解释一些遥远海外天体的异常轨道。鲁宾或许正是揭开这个谜团的那台望远镜:那些奇怪轨道究竟源于一颗流浪行星,还是一群岩石披着行星外衣集体行动,答案可能就在其中。
霍尔曼说:“鲁宾将一遍又一遍地对整个南天成像,持续十年,所以任何藏在早期巡天跳过的地方的天体,现在都触手可及。”
至于ED138究竟算不算矮行星,还得等后续观测把它的尺寸和反射率钉死。在那之前,它只是“候选”——但这个候选本身已经说明,我们对太阳系边缘的了解,可能还停留在捡面包屑的阶段。
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