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在海王星之外發現新的矮行星

posted Jul 11, 2016, 8:20 PM by Lauren Huang   [ updated Jul 11, 2016, 8:53 PM ]
中研院天文所王祥宇、Matthew Lehner、陳英同、Mike Alexandersen,Rosemary Pike 博士參與的國際團隊,在海王星外發現了一顆新的矮行星。王祥宇研究員表示:「矮行星大小的天體非常迷人,因為它們能夠告訴我們如何從一堆原始的水冰跟石頭建構成一個大天體,並且了解它如何歷經分解以及重組的地質演化過程,就像是冥王星一樣。」
示意圖以橘黃色標示2015 RR245新矮行星的橢圓形軌道,圖中,軌道亮度近似於 2015 RR245 的都加以標示,根據"小行星中心" (Minor Planet Center) 資料,2015 RR245在古柏帶天體中,排名第18大。Credit: Alex Parker OSSOS team

引用新聞參考:http://cfht.hawaii.edu/en/news/NewDwarfPlanet/

中研院天文所王祥宇、Matthew Lehner、陳英同、Mike Alexandersen、Rosemary Pike 博士參與的國際團隊,在海王星外發現了一顆新的矮行星。這顆新天體的直徑大概是兩倍臺灣的長度(700公里),它也是已知距離地球最遠的一顆矮行星,由外太陽系起源巡天計劃 (Outer Solar System Origins Survey,以下以其縮寫OSSOS簡稱之),利用夏威夷的加法夏望遠鏡發現,它目前暫時被國際天文學聯合會的小行星中心(MPC IAU)命名為2015 RR245。

來自加拿大卑詩省維多利亞大學的博士後研究員 Michele Bannister解釋「在海王星外的冰凍世界能夠用來追溯大行星如何形成,以及如何讓它的軌道向外移動。就像拼圖一樣,這個地方的天體能夠拼湊出太陽系的歷史。但是大部分在這個區域所發現的天體都很暗淡或是很小,所以能夠找到新的大天體將可以提供天文學家更多資訊來研究。」

在今年二月,加拿大國家研究委員會的JJ Kavelaars博士成為第一位從去年九月的觀測資料察覺出2015 RR245的人。
Bannister回憶當時JJ說:「你們能看一下這個東西嗎?他指著螢幕上一顆移動很
2015 RR245的發現圖像,顯示2015 RR245 緩慢移動3小時的連續圖像 (GIF圖)
慢而且很亮的天體說:它至少離我們有海王星軌道的兩倍距離以上。」(如右圖,GIF的連續圖像顯示的是2015 RR245 在3小時內的緩慢移動 。)整個合作團隊對於這個發現非常興奮,後續並計算出它的位置距離地球約120天文單位。(一天文單位為地球到太陽的距離)

「這種大小的天體非常迷人,因為它們能夠告訴我們如何從一堆原始的水冰跟石頭建構成一個大天體,並且了解它如何歷經分解以及重組的地質演化過程,就像是冥王星一樣」王祥宇說。不過2015 RR245的確切大小還有待研究,它的表面性質也需要進一步的測量,以推知其表面反射率。「它可能是又亮又小,或是又大又暗」王祥宇說。

在太陽系形成初期的混沌階段,在大行星外移的過程中,有大量類似2015 RR245的矮行星被破壞或是被丟到這麼遠的地方,像最大顆的矮行星 - 冥王星與鬩神星就是,2015 RR245是至今還存活的矮行星之一。2015 RR245目前的環繞軌道位在一個數量比古柏帶小數萬倍的殘餘族群中,這類天體大部分時間我們都看不到。

就如同最近飛越冥王星的太空船-新視野號所拍攝到的影像,外太陽系的世界呈現一個完全不一樣的冰凍地貌。

在一百年後,也就是120億公里的旅程後,2015 RR245將會在2096年時抵達近日點(34天文單位,50億公里)。2015 RR245 具有非常橢圓的軌道,應該至少已經維持了一億年。不過因為2015 RR245僅僅被觀測了一年,所以它的軌道演化仍然有待更進一步
的確認。在未來幾年的觀測後,它的軌道就可以精確的估計出來。作為某天體的發現團隊,OSSOS將可以向國際天文學聯合會提出該天體的建議名稱,為這顆矮行星命名。

「OSSOS這個計劃是設計來繪製整個外太陽系天體的軌道結構,並且理解它的歷史」加拿大卑詩省大學的Brett Gladman教授說。「雖然當初這個計劃並不是設計來有效的偵測矮行星,不過我們很高興能夠找到這麼一個有趣的天體」在整個計劃中,我們已經發現了超過500顆海王星外天體,不過2015 RR245是裡面最大的一顆天體,也是唯一的矮行星。OSSOS這個計劃主要依靠加法夏望遠鏡非常卓越的觀測能力。近十年來的巡天計劃應該已經找到了絕大部分的較亮矮行星,在下個世代的大口徑巡天計劃開始之前(LSST將在2020年上線),2015 RR245有可能是最後一顆能夠被找到的矮行星!

OSSOS是一個涵蓋10個國家,超過50個天文學家的國際合作計畫。此計劃主要利用加夏法望遠鏡的MegaPrime/MegaCam數位相機進行觀測,並且把資料存放在加拿大天文資料中心。加法夏望遠鏡主要由加拿大國家研究委員會、法國國家科學研究院以及夏威夷大學所營運。OSSOS 的部分觀測時間是來自於臺灣中央研究院天文及天文物理研究所的經費協助。
撰稿:陳英同博士
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