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编译：申振宇
校对：刘海牧 尹天任
审阅：马文琦 牧夫天文校对组
美编：毫秒
https://www.sciencealert.com/astronomers-discover-giant-new-dwarf-planet-candidate-hiding-beyond-pluto
冥王星外发现新的矮行星！
描绘太阳系外围一个被碎片环绕的冰质天体的艺术家想象图。
（图片来源：Mark Garlick/科学图片图书馆/Getty Images）
对人类而言，太阳系的遥远边陲在很大程度上仍是一个谜。
这一区域在某种意义上是一段极限空间——一个反宜居带区：它既太冷又太暗，无论对于我们近距离的太阳系观测站，还是对于那些拥有可延伸数十亿光年深空视野的强大空间望远镜而言，都是如此。
多年来，科学家们一直以“面包屑”来描述冥王星之外的空间——那些零散的发现，以及从我们实际探测到的天体运动中推断出的间接线索。
如今，薇拉·C·鲁宾天文台即将把这一切的谜底彻底揭开。
研究人员刚刚宣布了一项惊人的新发现——这台望远镜发现的首个矮行星候选体：柯伊伯带中一个直径约600至1500千米（373至932英里）的大型天体。
真正令人惊叹的地方在于：这个名为2026 ED138的天体可能一直就在我们眼皮底下。它的整个轨道都位于冥王星距太阳的距离范围之内——然而我们直到现在才发现它。
它可能也是迄今在外海王星空间中发现的最大天体之一，其大小或许可与鸟神星（Makemake）和妊神星（Haumea）相当。
“我的第一反应是既兴奋又难以置信，”做出这一发现的天体物理学家、哈佛-史密森天体物理中心的马修·霍尔曼说。
“像这样的天体非常罕见，所以我立刻开始检查，是不是我本人或者程序哪里出了错。”
鲁宾天文台发现ED138的观测图像拼接图。
（图片来源：NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory/NOIRLab/SLAC/AURA；图像处理：M. Jurić/UW、D. de Martin 与 M. Zamani/NSF NOIRLab）
迄今为止，我们关于海王星之外（距太阳约30个天文单位）的太阳系所了解到的一切都表明，那里的东西远比肉眼所见到的要多得多。
在海王星外空间中分布着柯伊伯带——一片延伸至约55个天文单位的广袤冰质天体场；而在远得更多的地方，则是假想中的奥尔特云，它可能向太空延伸数万个天文单位。
我们已经探测到数千个海外天体，从矮行星到小型冰质天体；与此同时，坠向太阳系内侧的彗星也让我们得以一窥来自更遥远区域的物质。
然而，直接观测那里的天体却极其困难。
在距离太阳如此遥远的地方，它们接收到的可反射光非常少，因此在光学波段上极其暗弱。它们还冷得刺骨，只在远红外波段发出微弱的热辐射。
而且它们并非静止不动。在绕太阳运行的过程中，它们相对于背景恒星的位置会逐渐变化。除非望远镜在正确的时间指向正确的位置，否则一个天体很容易逃过探测。
最后一道难关是轨道的“不守规矩”。靠近太阳的较大天体基本上在一个平面上绕太阳运行——但在海王星之外，情况会变得更加混乱。许多海外天体以奇特的角度绕太阳运行，这大大扩展了天文学家需要搜索的天空范围。
薇拉·C·鲁宾天文台正是在这一点上发挥作用。
鲁宾天文台配备了天文学史上最大的数码相机，其设计目标是反复巡天扫描南天的大片天区，捕捉到许多以往巡天项目无法探测到的暗弱天体。
鲁宾的32亿像素相机单次曝光即可拍摄相当于约40个满月面积的天空。
通过一次又一次地回到同一片区域，天文学家可以识别出相对于背景恒星发生位置变化的暗弱光点，从而揭示出在太阳系中移动的天体。
它于2025年6月首次捕获星光——而到2026年3月，ED138已经游移进入了它的视场。
2026年10月13日，霍尔曼正用他与同事凯文·纳皮尔共同开发的软件分析鲁宾的观测数据，这时某种异常的东西引起了他的注意。
这台望远镜记录到了一个此前未知的大型天体正在穿过柯伊伯带。
研究团队通过鲁宾观测中20个夜晚的30次探测追踪到了它，这些观测的时间跨度从2026年3月4日到7月11日。
随后，他们又向更早的数据追溯——结果发现这个天体就藏在暗能量相机的存档观测中，最早可追溯到2016年2月。
十年来，这个遥远世界的证据一直静置在天文图像中，只等着有人来发现它。
而且它并不只被观测到一次。暗能量相机还在2017年、2018年、2019年和2023年拍摄到了这个天体。
这些观测数据存档是一份厚礼——把观测记录向前延伸了数年，并使研究人员得以确定ED138的轨道。
据小行星中心的数据，ED138绕太阳运行一周约需281年，近日点时距太阳36.86个天文单位，远日点时距太阳49.04个天文单位。
作为参照，冥王星的轨道位于距太阳29.6至49.08个天文单位之间。ED138的平均轨道距离约为42.95个天文单位，由于其近日点更为遥远，它比冥王星略微靠外一些。
既然ED138就在冥王星的距离范围内活动，你也许想知道它是如何躲过天文学家耳目的。
原因在于，它的轨道相对于太阳系平面还倾斜了约24.5度——这是“花样”轨道会使海王星外天体如此难以寻找的一个突出例子。
更糟的是，ED138是躲在银河系恒星密集的背景前，那里无数的恒星使它更加难以被辨认出来。
然而，这个天体的确切大小仍是一个谜。
天文学家可以根据它的亮度和距离估算其直径，但这里有个难题：一个表面反射率很高的冰质小天体，其亮度可能与一个大得多、但表面更暗的天体相同。
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至1500千米之间。
不过，在这样的尺度下，它的质量很可能足以让自身引力将其拉成大致球形——这是矮行星的定义性特征之一。
进一步的观测，尤其是在红外波段的观测，将帮助天文学家确定它的大小，并评估它是否符合矮行星的标准——届时，它无疑会得到一个比ED138更朗朗上口的名字。
而ED138很可能只是一个开始。
在自2026年6月开始的为期十年的巡天中，鲁宾天文台预计将在太阳系外围发现数千个此前未知的天体，帮助天文学家拼凑出那里的历史与演化——甚至可能揭示出比我们迄今发现的任何天体都更大、更奇特的世界。
在种种令人向往的可能性之中，包括假想中的第九行星——一个巨大但尚未被发现的世界，有人提出它的引力影响可以解释一些遥远海外天体的异常轨道。
鲁宾天文台或许正是揭开第九行星之谜的那把钥匙——揭示那些奇怪的轨道究竟是由一颗“浪子”行星造成的，还是一群披着行星外衣的岩石。
无论哪种情况，我们正站在太阳系发现的全新时代的门槛上。
“鲁宾将在十年间一遍又一遍地对整个南天进行成像，”霍尔曼说，“所以任何藏在早期巡天所跳过区域里的其它天体，现在都在可及范围之内了。”
责任编辑：周英杰
牧夫新媒体编辑部
『天文湿刻』 牧夫出品
微信公众号：astronomycn
爱地球的冥王星
图像来源:网络
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