新视野号在太阳系外发现两对紧密双小行星

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紧密轨道双小行星在原位形成,并且像2019年初新视野号近距离观察到的花生形状天空星一样,其中小天体可能是鹅卵石之类,由温和、低速碰撞产生更密集的卵石填充云,然后坍缩成更大的星体,作为接触双星(例如:天空星)或者是两颗紧密双星。

美国航天局的新视野号(New Horizons)向我们展示外太阳系到底有多奇怪,它的定位相机拍摄两颗古柏带(Kuiper Belt,中国译做柯伊伯带)天体实际上都是紧密的双小行星。

这两颗双星小行星的临时编号是2011 JY31和2014 OS393。地面的天文台发现了它们,然后新视野号的远程侦察照相机在2018年9月飞掠冥王星之后,在前往编号486958小行星:天空星(Arrokoth)途中拍摄到它们照片。

高分辨率的远程侦察照相机相当于一支二十厘米的反射望远镜,许多业余天文学家都很熟悉。 要用于研究时,这些天体必须位于新视野号路径的0.3个天文单位内(一个天文单位是地球和太阳之间的平均距离),而2011 JY31距离 0.15个天文单位和2014 OS 393仅0.09个天文单位。

与附近的恒星相比,2011 JY31和 2014 OS393在照片中都显得略微拉长。 因此,该团队将这些形状与双天体模型相匹配:两个小行星在紧密轨道上。 即使整个岩石天体没有分解,模拟显示由两颗天体组合能够更好地解释拍摄到的伸长率以及所见的亮度。 2011 JY31的模型由两颗五十公里宽的天体组成,两者相距约二百公里,而2014 OS393,模型是有一颗濶三十公里,稍微小一点的天体,彼此相距约一百五十公里。

紧密轨道双小行星在原位形成,并且像2019年初新视野号近距离观察到的花生形状天空星一样,其中小天体可能是鹅卵石之类,由温和、低速碰撞产生更密集的卵石填充云,然后坍缩成更大的星体,作为接触双星(例如:天空星)或者是两颗紧密双星。

完成两个目标之后,新视野号进行第三个飞越目标并非不可能,因为太空船有足够的剩余燃料进行额外的航向修正。 但是太空很大,这些天体之间又远又少,新视野号在天空中的位置使狩猎新目标变得更加复杂。 新视野号现在位于人马座方向,距离地球五十一个天文单位,这是一个沿银河平面的恒星丰富区域。

美国约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)天文学家哈尔·韦弗(Hal Weaver)说:「这是一个长期目标,但这是人类在未来几十年里唯一的古栢带任务,所以我们正试图从中榨取最后一点的机会。 目前大型地面望远镜正在帮助寻找其它目标。 明年开始服役的新一代望远镜,包括韦伯太空望远镜和薇拉·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory),很有可能找到合适的目标。」
在探索外太阳系时,期待新视野号带来更多惊人的科学发现。

【图:美国太空总署;文:节译自美国天空与望远镜网页】发现在2021年10月3至8日,第53届美国天文学会行星科学部会议公布。 题目是:Discovery of Tight Binaries in the Kuiper Belt by New Horizons LORRI

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