由高等研究院自然科學學院程思浩領導的研究小組在太陽系遠端發(fā)現(xiàn)了一個非凡的海王星外天體（TNO） 。該天體被編號為2017 OF201。根據(jù)其估計的大小，2017 OF 201可能符合矮行星的分類標準，與冥王星屬于同一類別。

這張合成圖像展示了國際天文學聯(lián)合會（IAU）確認的五顆矮行星，以及新發(fā)現(xiàn)的海王星外天體2017 OF201。圖片來源：NASA/JPL-Caltech；2017 OF201圖片：Sihao Cheng等人。

它是迄今為止在太陽系中觀測到的最遙遠的天體之一，這表明海王星以外的柯伊伯帶區(qū)域（長期以來一直被認為幾乎空無一物）實際上可能擁有比預期更多的天體。

程教授與普林斯頓大學的李家軒和楊艾麗塔斯合作，利用先進的計算技術探測到了該天體，這些技術旨在揭示其獨特的天空軌道模式。國際天文學聯(lián)合會小行星中心于2025年5月21日確認了這一發(fā)現(xiàn)，并在arXiv上發(fā)布的預印本中進行了描述。

2017 OF201 的圖像（來自望遠鏡數(shù)據(jù)庫）及其在天空中的軌跡。圖片來源：Jiaxuan Li 和 Sihao Cheng

海王星外天體是指軌道平均距離太陽比海王星更遠的小行星。2017 OF 201尤其引人注目，不僅因為它擁有極端的軌道特性，還因為它異常巨大的體積。

“該天體的遠日點（軌道上距離太陽最遠的點）是地球軌道距離的1600多倍，”程教授解釋道?！巴瑫r，它的近日點（軌道上距離太陽最近的點）是地球軌道距離的44.5倍，與冥王星的軌道相似。”

引力相遇的復雜歷史

該物體繞太陽運行大約需要25000年，這暗示著其復雜的引力相互作用歷史。“它肯定與一顆巨行星近距離接觸，導致其被拋射到更寬的軌道上，”楊教授說道?！八倪w移過程可能不止一步。有可能該物體首先被拋射到奧爾特云——太陽系中最遙遠的區(qū)域，那里有許多彗星，然后再被拋射回來，”程教授補充道。

“許多極端的外海王星天體的軌道似乎聚集在特定的方向上，但2017 OF 201卻偏離了這一點，”李說道。這種聚集現(xiàn)象被解讀為太陽系中存在另一顆行星（例如行星X或行星九）的間接證據(jù)，這些行星可能在引力的作用下將這些天體引導到觀測到的軌道上。2017 OF 201作為這種聚集現(xiàn)象的異常值，可能會對這一假設提出挑戰(zhàn)。

圖片顯示了冥王星、海王星和2017 OF201的當前位置。圖片來源：Jiaxuan Li 和 Sihao Cheng

程和他的團隊估計，2017 OF 201的直徑約為 700 公里，這將是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第二大軌道如此寬的天體。相比之下，冥王星的直徑為 2377 公里。研究人員指出，需要進一步觀測，例如使用射電望遠鏡，才能更精確地測量該天體的真實大小。

通過望遠鏡數(shù)據(jù)識別物體

程教授發(fā)現(xiàn)該天體是正在進行的研究項目的一部分，該項目旨在識別外太陽系外的外海王星天體和可能的新行星。該天體的識別方法是，在維克多·M·布蘭科望遠鏡和加拿大-法國-夏威夷望遠鏡（CFHT）的天文圖像數(shù)據(jù)庫中，精確定位亮點，并嘗試將所有可能的亮點組合連接起來，這些亮點似乎以單個外海王星天體的方式在天空中移動。這項搜索使用了程教授開發(fā)的一種計算效率高的算法。最終，他們在7年多的時間里拍攝的19張不同照片中，識別出了2017 OF 201。

這一發(fā)現(xiàn)對我們理解外太陽系具有重要意義。此前，人們一直認為該天體所在的柯伊伯帶以外的區(qū)域基本上是空的，但該團隊的發(fā)現(xiàn)表明事實并非如此。

“2017 OF 201的軌道周期只有 1% 的時間接近我們，足以被探測到。這顆天體的存在表明，可能還有大約一百個其他天體擁有類似的軌道和大小；只是它們距離我們太遠，目前還無法探測到，”程教授說道。“盡管望遠鏡的進步使我們能夠探索宇宙的遙遠部分，但關于我們自己的太陽系，仍有許多未知之處有待探索。”

此次探測也展現(xiàn)了開放科學的力量。“我們用來識別和描述該天體的所有數(shù)據(jù)都是檔案數(shù)據(jù)，任何人都可以訪問，而不僅僅是專業(yè)天文學家，”李說道?！斑@意味著突破性的發(fā)現(xiàn)并不局限于那些能夠使用世界最大望遠鏡的人。任何擁有合適工具和知識的研究人員、學生，甚至是公民科學家，都可能做出這一發(fā)現(xiàn)，這凸顯了共享科學資源的價值?！?/p>

編譯自/ScitechDaily