The future of stellar occultations by distant solar system bodies: perspectives from the Gaia astrometry and the deep sky surveys
太阳系中遥远的天体对于更好地了解其外围的历史和演变至关重要。恒星掩星技术允许以千米精度确定它们的大小和形状，详细调查它们的直接邻近，以及探测稀薄的大气。对这类事件的预测是本研究的关键点，但只有少数几个物体可以得到足够准确的预测。在这项工作中，我们简要地讨论了巨大的影响，无论是从盖亚空间任务和深空调查的天体测量-特别是大型综合巡天望远镜-将对恒星掩星的预测，以及它们如何可能会影响未来的研究遥远的小太阳系机构通过这种技术。
2019-03-02 astro-ph.EP
Small Bodies in the Distant Solar System
本研究聚焦遥远太阳系柯伊伯带小天体，指出需结合去偏差观测与模拟探究巨行星迁移等问题，未来Vera Rubin Observatory巡天将助力完善太阳系形成与动力学历史认知。
2024-10-06 astro-ph.EP
Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System
最近的分析表明，在柯伊伯带的分散盘人口的遥远的轨道表现出意想不到的集群在各自的参数近日点。虽然已经提出了几个假设来解释这种对齐，但到目前为止，一个可以成功解释观测结果的理论模型仍然难以捉摸。在这项工作中，我们表明，遥远的柯伊伯带天体的轨道集群不仅在近日点的幅角，而且在物理空间。我们表明，近日点的位置和轨道平面的对象是严格限制，这样的集群只有0.007%的概率是由于机会，因此需要一个动力学的起源。我们发现，观测到的轨道排列可以保持一个遥远的偏心行星的质量大于~10个地球质量，其轨道位于近似相同的平面上的遥远的柯伊伯带天体，但其近日点是180度远离的小天体的近日点。除了解释观测到的轨道排列外，这样一颗行星的存在自然解释了高近日点塞德娜类天体的存在，以及已知的倾角在60至150度之间的高半长轴天体的集合，其起源以前不清楚。对遥远和高度倾斜的外太阳系天体的持续分析为检验我们的假设以及进一步限制遥远行星的轨道要素和质量提供了机会。
2016-01-20 astro-ph.EP
Orbital features of distant trans-Neptunian objects induced by giant gaseous clumps
背景：遥远的外海王星天体的发现引发了关于外太阳系结构的热烈讨论。目的：我们研究了小天体的动力学演化，这些小天体来自于通过引力碎裂形成于外太阳星云的迁移性巨大气体团块的希尔区域。我们试图确定所观察到的遥远的海王星外天体的轨道分布特征是否可能是由这一过程引起的。研究方法：我们考虑一个简单的模型，其中包括太阳，两个点状的巨大团块质量约10木星质量，和一组无质量的对象最初位于这些团块的希尔地区。我们进行了数值模拟的运动的小天体引力扰动下，从两个巨大的团块，在椭圆轨道上移动，并接近对方。将这些小天体的轨道分布与观测到的遥远海王星外天体的分布进行了比较。结果：除了已知的近日点群外，我们还注意到了观测到的遥远海王星外天体的新特征。观测到的轨道分布表明，存在两组动力学特征不同的遥远海王星外天体。我们表明，遥远的海王星外天体的轨道分布的主要特点可以解释其起源于迁移巨型气体团块的山地区。当巨大的团块在高偏心率轨道上运动并彼此近距离相遇时，小天体就会从希尔地区被弹射出来。结论：在我们的模型中，小天体的轨道分布和观测到的遥远的海王星外天体的分布具有相似的特征。
2020-10-14 astro-ph.EP
Dynamical evolution of a self-gravitating planetesimal disk in the distant trans-Neptunian region
目的。我们研究了由巨行星和大质量星子盘组成的系统在太阳系年龄内的动力学演化。本研究所要解决的主要问题是，遥远的海王星外天体是否可能是行星摄动和圆盘自引力共同作用的结果。方法.我们进行了一系列完整的N体数值模拟的巨大行星和大量的外盘的星子之间的引力相互作用。结果我们的模拟显示，巨行星和大质量微行星的集体引力在初始盘质量的很大范围内产生了遥远的海王星外天体。大多数在太阳系中存活下来的天体近日点距离q > 40 au。在这一区域，半长轴a > 150天文单位的天体的离心率有缓慢减小和近日点距离增加的趋势。遥远的微行星之间的长期共振在增加它们的近日点距离方面起着重要作用。这就解释了Sedna型天体的起源。在我们对太阳系年龄的积分中，我们记录了q > 40 au，a > 150 au的天体的近日点半径和近日点参数的高和低聚集时间。在我们的模型中得到的倾角分布和观测到的遥远的海王星外天体的倾角分布具有相似的平均值，约为20度。结论.遥远的海王星外天体是模型中的自然结果，其中包括迁移的巨行星和自引力小行星盘。
2022-05-24 astro-ph.EP
Orbital dynamics landscape near the most distant known trans-Neptunian objects
已知最遥远的海王星外天体（近日点距离超过38天文单位，半长轴超过150天文单位）因其揭示过去、外部或现在但看不见的扰动的潜力而令人感兴趣。实现这一潜力需要了解已知行星如何影响其轨道动力学。本文利用最近发展起来的Poincare映射方法研究了圆平面限制性三体问题的轨道相空间，并将其推广到了具有$N$行星摄动的三维限制性问题.通过这种方法，我们探索了已知巨行星扰动下23个最遥远的TNO的动力学景观。我们发现，与普遍的预期相反，几乎没有这些TNO远离海王星的共振。其中近一半（11颗）的轨道与海王星共振的稳定天平动相一致;特别是TNO 148209和474640的轨道分别与海王星的20：1和36：1共振重叠。五个对象可以被裁定目前非共振，尽管它们的轨道的不确定性很大，因为我们的映射方法确定的共振边界，除了半长轴的角相空间。只有三个物体在轨道区域没有明显的共振影响：Sedna，2012 VP 113和2015 KG 163。我们的分析还表明，海王星的共振传递一个温和的（百分之几）的近日点分布的经度的不均匀性，目前可观察到的遥远的TNO。虽然不足以解释观察到的聚类，但近日点的这种小的动力学雕刻可能与未来更大的TNO数据集相关。
2022-08-03 astro-ph.EP
OSSOS: V. Diffusion in the orbit of a high-perihelion distant Solar System object
我们报告发现的小行星2013 SY $_{99}$，在一个非常遥远的，高度偏心的轨道。2013 SY $_{99}$的近日点为50. 0天文单位，其轨道的半长轴为$730 \pm 40$天文单位，是已知最大的高近日点海王星外天体（TNO），远远超过（90377）塞德娜和2012 VP $_{113}$。然而，2013 SY的远日点为$1420 \pm 90$ au，$_{99}$的轨道位于受银河潮汐影响的区域内部。这样的TNO被认为不会在太阳系目前已知的行星结构中产生，它们已经告知了最近关于遥远的巨行星存在的争论。加拿大-法国-夏威夷望远镜、北双子座望远镜和斯巴鲁望远镜的测光结果表明，2013 SY $_{99}$的直径为$\sim 250$ km，颜色为中等红色，与其他动态激发的TNO相似。我们的动力学模拟表明，海王星的弱影响，在2013年SY $_{99}$的近日点遇到驱动扩散在其半长轴上的数百个天文单位超过4 Gyr。在半长轴上的随机游走的整体对称性允许扩散从奥尔特云的1000-2000 au的内部边缘填充2013 SY $_{99}$的轨道参数空间。扩散影响其他已知的TNO的轨道与近日点45至49 AU和半长轴超过250 AU，提供了一个形成机制，意味着一个扩展的人口，轻轻地循环到和返回的内部边缘的奥尔特云。
2017-04-06 astro-ph.EP
Migration of giant gaseous clumps and structure of the outer Solar system
关于遥远的海王星外天体分布和彗星特性的新数据表明，原行星盘外部的动力过程对形成观测到的太阳系结构具有重要意义。本文研究了由引力不稳定性和星周盘碎裂引起的巨大气体团对外太阳系小天体轨道分布的可能作用。基本上，我们研究了Vorobyov和Elbakyan（2018）以前发现的巨型团块的迁移和引力相互作用的特征。我们的模拟表明，由巨大团块的引力影响所产生的小天体分布的主要特征与观测到的遥远的海王星外天体的轨道分布一致。所研究的与单个巨星团相关的动力学过程是非常短时间的事件（不超过数万年）。影响小天体轨道分布的主要因素是与巨大团块的近距离相遇。很大一部分小天体（彗星）很快就转移到具有大偏心率的遥远轨道上，这使它们能够避免相互碰撞。
2020-01-05 astro-ph.EP
Icy Bodies in the New Solar System
这份简短的文件概述了天文学联盟里约热内卢会议上提出的标题相同的“关键性一般性审查”。这次回顾性演讲的目的是对最近在冰冷的太阳系中部和外部的工作进行广泛而生动的概述，对于那些目光被吸引到更遥远领域的天文学家来说，这种风格很有趣。这篇书面评论的意图是一样的。
2009-12-10 astro-ph.EP
Is There an Earth-like Planet in the Distant Kuiper Belt?
本研究通过N体模拟结合OSSOS观测数据，提出外太阳系遥远柯伊伯带中可能存在一颗1.5-3倍地球质量的类地行星，可解释柯伊伯带的三类轨道特征，且与共振稳定TNO相容，给出了可观测检验的预测。
2023-08-26 astro-ph.EP
Exploring Trans-Neptunian Space with TESS: A Targeted Shift-Stacking Search for Planet Nine and Distant TNOs in the Galactic Plane
我们目前的结果，从一个新的管道定制设计，以寻找微弱的，未被发现的太阳系机构使用全帧图像数据从美国宇航局过境系外行星调查卫星（TESS）的使命。该流水线在沿着感兴趣的合理轨道路径对齐和共同添加帧之前移除每个像素的基线通量。我们首先通过恢复三个海王星外天体-- 90377 Sedna（$V=20.64$）、2015 BP 519（$V=21.81$）和2007 TG 422（$V=22.32$）--的信号来演示管道的性能--都是通过沿着其已知的天空投影路径进行移位叠加和通过盲恢复。然后，我们将这种盲搜索过程应用于TESS扇区18和19的概念验证调查中，TESS扇区18和19延伸穿过北半球的银道面的一部分。我们在地心距离$d=70-800$ au处寻找昏暗的天体，有针对性地寻找行星九和任何以前未知的分离的柯伊伯带天体，这些天体可能会揭示行星九的假设。在没有输入轨道信息的情况下，我们目前的管道可以可靠地恢复银河系平面中遥远的太阳系天体的信号，$V<21$和当前距离$d\lesssim 150$ au，我们详细说明了未来优化的路径，以推动这些限制。本文介绍的方法为利用TESS进行远距离太阳系全天移叠加巡天奠定了基础。
2020-11-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Features of the Dynamical Evolution of a Massive Disk of Trans-Neptunian Objects
一个巨大的盘遥远的trans-Neptunian对象的动力学特征被认为是在一个巨大的气体尘埃团的希尔地区的小天体的形成模型，作为重力不稳定性和破碎的原行星盘的结果。小天体在来自外行星的引力摄动和盘的自引力作用下轨道的动力学演化已经研究了十亿年的时间间隔。它表明，长期的影响，一个大规模的磁盘的小机构的引力作用导致增加的偏心率的个别对象的轨道。这种动力学行为的结果是产生了一股接近海王星轨道的小天体流。在遥远的海王星外天体的可观测区域（近日点距离为40 < q < 80天文单位，半长轴为150 < a < 1000天文单位的轨道区域）中幸存的天体数量随时间的变化取决于盘的初始质量。对于质量超过几个地球质量的盘，在演化到太阳系年龄量级的时间间隔后，在可观测区域中幸存的遥远的海王星外天体的数量有减少的趋势，初始质量增加。另一方面，对大多数物体来说，轨道偏心率在圆盘自重的影响下减小。因此，圆盘的主要部分仍然在日心距离超过100 AU的区域。
2022-01-05 astro-ph.EP
The orbital distribution of trans-Neptunian objects beyond 50 au
柯伊伯带在50 au以外的动力学结构还不清楚。在这里，我们报告的数值模型的结果与长期，缓慢和粒状迁移的海王星。该模型意味着被海王星散射到半长轴a>50 au的天体经常会演变成共振，随后会将轨道的近日点距离提高到q>40 au。该模型的含义是，50<a 40 au的轨道<100 au and q>应该聚集在与海王星的共振附近（但不是在共振中）（a=62.6 au时为3：1，a=75.9 au时为4：1，a=88.0 au时为5：1等）。最近对几个遥远的柯伊伯带天体（KBO）共振附近的探测与这一预测一致，但目前还不清楚轨道是否真的像我们的模型预测的那样是非共振的。我们从模型中估计，目前在3：1共振处应该有~1600-2400个天体，在4：1共振处应该有~1000-1400个天体（对于q>40 au和直径D>100 km）。这些结果与从现有观测中推断的遥远KBO的人口普查相比是有利的。
2016-07-27 astro-ph.EP
Extreme trans-Neptunian objects and the Kozai mechanism: signalling the presence of trans-Plutonian planets
冥王星之外是否存在一颗外行星一直是一个争论了几十年的问题，最近发现的2012 VP 113刚刚重新引起了人们对这个有争议的话题的兴趣。这颗类似塞德娜的天体拥有已知小行星中最远的近日点，其近日点的辐角值接近0度。几乎所有已知的半长轴大于150天文单位、近日点大于30天文单位的小行星（极端海王星外天体或ETNO）都具有这种性质，这一事实被解释为250天文单位的超级地球存在的证据。在这种情况下，一群稳定的小行星可能被一颗比地球大的遥远的未被发现的行星所引导，由于Kozai机制，它们的近日点参数值保持在0度左右。在这里，我们研究了这些ETNO的可见性，并确认所观察到的过多的物体到达近日点附近的升交点不能解释的任何观测偏差。这种过剩必须是这个人口的一个真正的特点，其可能的起源是探讨的Kozai效应的框架。对几种可能情况的分析强烈表明，至少存在两颗跨冥王星行星。
2014-06-16 astro-ph.EP
Distant formation and differentiation of outer main belt asteroids and carbonaceous chondrite parent bodies
小行星的挥发性成分提供了有关太阳系历史和地球挥发物起源的信息。波长为$<2.5\ {\rm μm}$的可见光和近红外观测表明，位于$2.5$ - $4\ {\rm au}$的外主带小行星与碳质球粒陨石之间存在遗传联系，碳质球粒陨石的同位素与地球上的挥发性元素相似。然而，最近的大型外部主带小行星的较长波长数据显示，在CC中不存在的氨化层状硅酸盐的$3.1\ {\rm μm}$吸收特征，并且不能容易地从目前距离稳定的材料中形成。在这里，通过结合AKARI空间望远镜收集的数据和水文，地球化学和光谱模型的水-岩反应，我们表明，具有$3.1\ {\rm μm}$吸收功能和CC的小行星的表面材料可以来自不同地区的一个单一的，水-岩-分化的母体。在高水岩比（$>4$）和低温（$<70^\circ$ C）下，含NH $_3$和CO $_2$的分异体的富水地幔内形成氨化层状硅酸盐。CC可以起源于以岩石为主的核心，这可能是优先采样的陨石的破坏和运输过程。我们的研究结果表明，多个大的主带小行星形成超越NH $_3$和CO $_2$雪线（目前$>10$ au），并可能被运送到目前的位置。地球的高氢碳比可以用这些富含水的祖先的增加来解释。
2021-12-19 astro-ph.EP physics.geo-ph
Towards an explanation of orbits in the extreme trans-Neptunian region: The effect of Milgromian dynamics
Milgromian动力学（MD或MOND）是唯一的预测运动的星系从其恒星和气体的分布在一个显着的协议与观测到目前为止。在太阳系中，分子动力学预言了一些可能不可忽略的动力学效应的存在，这些动力学效应可以用来约束分子动力学理论中的自由度。已知的极端海王星外天体（ETNO）的近日点辐角、升交点经度和倾角的分布高度不均匀; ETNO是近日点距离大于海王星轨道，半长轴大于150 au，小于$\sim1500$ au的天体。这就好像这些物体被某种外力系统地扰动了。我们研究了一个假设，即ETNO令人困惑的轨道特征是MD的结果。我们建立了一个包含外场效应的太阳系动力学模型，预计外场效应将是MD在ETNOs区的主要效应。我们使用的约束条件的强度EFE来自无线电跟踪的卡西尼号航天器。我们进行了几个数值实验，集中在原始（随机）ETNO在MD的长期轨道演化。EFE可以产生ETNO的轨道要素的明显不均匀分布，这些分布与空间轨道的取向有关。如果我们要求EFE单独负责塞德娜和2012 VP $_{113}$的分离，那么这些分布与目前观察到的ETNO统计数据不一致，除非EFE四极强度参数$Q_{2}$的值不太可能（概率< 1 $\%$）根据卡西尼数据。
2017-03-22 astro-ph.EP
Small Bodies Near and Far (SBNAF): a benchmark study on physical and thermal properties of small bodies in the Solar System
来自地面和天体物理学空间任务的可见光和热数据的结合是提高对近地、主带、特洛伊、半人马座和海王星外天体的科学认识的关键。为了得到充分的信息，我们结合不同的方法和技术：光变曲线反演，恒星掩星，热物理建模，辐射测量方法，雷达测距和自适应光学成像。SBNAF项目将得出太阳系最遥远区域的天体的大小、自旋和形状、热惯性、表面粗糙度，在某些情况下还包括体积密度，甚至内部结构和成分。应用于具有地面实况信息的对象使我们能够超越当前最先进的技术，并评估每种方法的局限性。我们介绍项目第一阶段的成果：分析TNO的Herschel-KeplerK 2组合数据和Herschel掩星数据;根据高质量的视觉和热数据对大型MBA进行协同研究;确定著名的小行星作为远红外、亚毫米和毫米项目的天体校准器;从综合光变曲线、雷达和热测量结果以及隼鸟2号飞行任务目标特征分析得出的关于近地小行星特性的第一批结果。我们还介绍了公共网络服务和工具，一般的小机构的研究。
2017-10-25 astro-ph.EP
Beyond the Kuiper Belt Edge: New High Perihelion Trans-Neptunian Objects With Moderate Semi-major Axes and Eccentricities
我们一直在用斯巴鲁8米和CTIO 4米望远镜上的新宽视场相机对柯伊伯带边缘（~50 AU）以外的遥远太阳系天体进行调查。我们对与巨行星区域分离的天体的轨道感兴趣，以了解外太阳系的结构，包括Trujillo和Sheppard（2014）首次报道的数百AU之外是否存在大质量行星。除了在其他地方发现了极端的海王星外天体外，我们还发现了几个具有高近日点（q>40 AU）的天体，它们与极端和内部的奥尔特云天体不同，因为它们的半长轴（50<a<100 AU）和偏心率（e<0.3）。新发现的天体2014 FZ 71和2015 FJ 345拥有第三和第四高的近日点，仅次于塞德娜和2012 VP 113，但它们的轨道并没有那么偏心或遥远。我们发现了几个这样的高近日点但中等轨道的物体，并观察到它们大多靠近海王星的平均运动共振，并有显着的倾角（i>20度）。这些中等质量的天体可能是通过与海王星的平均运动共振和Kozai共振的相互作用而获得了它们不寻常的轨道，类似于2004 XR 190的起源假设。我们还发现遥远的2008年ST 291可能已经通过MMR+KR机制通过6：1的海王星共振进行了修改。我们讨论这些适度偏心的遥远天体以及其他一些有趣的低倾角外部经典带天体，如我们正在进行的调查中发现的2012 FH 84。
2016-06-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Orbital clustering of distant Kuiper Belt Objects by hypothetical Planet 9. Secular or resonant ?
对遥远的柯伊伯带天体（KBO）轨道的统计分析表明，太阳系中应该存在另一颗行星。根据最近的模型，该天体的长期作用应该会导致KBO的轨道对齐。最近有人声称，与这种动力学有关的KBO可能被困在与可疑行星的平均运动共振中。我在这里重新调查了这一想法背后的世俗模型。最初的分析是通过扩展和截断长期哈密顿量来完成的。我证明这是不合适的，因为级数展开不是收敛的。我提出了一个研究的基础上的数值计算的哈密顿没有扩展。我显示在相空间图的存在apperially反对齐，高偏心率天平动岛，不存在于原来的建模，但匹配的数值模拟。这些岛屿被认为是被困在与假设行星的平均运动共振中的天体，并与观测到的遥远KBO的特征相匹配。我的主要结果是，规则的长期动力学可以解释反对齐粒子本身以及平均运动共振。我还进行了共振运动的半分析研究，并表明，一些共振实际上是能够产生相同的天平动岛。然后，我讨论这两种机制的相对重要性。
2016-05-09 astro-ph.EP
The Structure of the Distant Kuiper Belt in a Nice Model Scenario
这项工作探讨了外太阳系中小天体的轨道分布，这些小天体是Brasser和Morbidelli（2013年）模拟的尼斯模型迁移的结果。这个行星迁移分散了一个29-34天文单位的小行星盘，并将一群天体安置在柯伊伯带区域。从2：1海王星共振和向外，分析的测试粒子填充外共振与轨道分布一致的跨海王星对象（TNO）的检测在半长轴，倾斜度和偏心率，而捕获到最近的共振是太有效。在3：1和4：1共振中的模拟散射物体和共振物体的相对种群也与基于去偏TNO调查的观察到的种群一致，但是与调查结果的种群估计相比，5：1共振的种群严重不足。散射安置的结果在预期的轨道分布为大多数的TNO人口，但在5：1共振的大观察人口的起源仍然无法解释。
2017-01-24 astro-ph.EP
Perspectives on the distribution of orbits of distant Trans-Neptunian Objects
观察具有大半长轴的小天体的轨道，我们不得不看到一些模式。其中一些模式被认为是外太阳系新的或隐藏的过程的强有力的指示，其他一些模式基本上是由观测偏差产生的，还有一些模式可能被完全忽视。通过仔细研究这些轨道模式，我们可以深入了解外太阳系现在和过去的结构。在这一章中，我们将讨论遥远的海王星外天体（TNOs）观测到的轨道分布的含义。我们首先对观测偏差如何影响已知的TNO轨道集提出一些警告。其中一些偏差是发现跨国有组织的过程所固有的，而另一些偏差则可以通过仔细的观察调查设计来减少或消除。我们讨论了一些轨道元素的相关性，在最近的文献中得到了相当大的关注。我们研究已知的TNOs的背景下的引力过程，已知的太阳系诱导的轨道分布。我们讨论了外太阳系的新元素，假设古老的过程，以及他们预测存在的TNO轨道要素分布类型。我们以推测来结束。
2019-09-20 astro-ph.EP
OSSOS XV: Probing the Distant Solar System with Observed Scattering TNOs
大多数已知的海王星外天体（trans-Neptunian objects，TNO）的轨道倾角与经典柯伊伯带的起源一致，但这些“散射TNO”中的一小部分的倾角对于这个起源来说太大了（i > 45度）。这些散射的异常值先前被认为是来自奥尔特云的闯入者，或者是一颗未被发现的行星的证据。在这里，我们测试这些假设使用N体模拟和69半人马座和散射TNO检测外太阳系起源调查及其前身。我们证实，所观察到的散射物体不能仅仅来自经典的柯伊伯带，我们表明，无论是奥尔特云和遥远的行星产生可观察到的高度倾斜的散射体。虽然来自奥尔特云的高度倾斜散射体的数量比观测到的少3倍，但来自太阳星系迁移或诞生星团的奥尔特云富集可以解决这个问题。与此同时，一个遥远的，低偏心率5地球质量的行星复制了观察到的高度倾斜的散射体的比例，但整体倾斜分布比观察到的更兴奋。此外，这颗遥远的行星在分离的TNO之间产生了纵向不对称性，这种不对称性不像通常假设的那样极端，并且它的方向在已知TNO所跨越的近日点范围内反转。为了进一步研究这些特征，需要更完整的模型来探索行星的动力学起源。随着观测偏差的特征，我们的工作表明，探测到的散射体的轨道分布是一个强大的约束，对未观测到的遥远的太阳系。
2019-05-28 astro-ph.EP
SDSS Observations of Kuiper Belt Objects: Colors and Variability
海王星外天体（TNO）的颜色被用来研究太阳系外围天体的演化过程，并检验有关它们起源的理论。在这里，我描述了一个偶然的斯隆数字巡天（SDSS）观测已知的TNO和半人马座搜索。我提出了一个目录的SDSS测光，颜色和天体测量的388个测量42外太阳系天体。我发现一个薄弱的证据，在2-西格玛水平（每次试验），为g-r的颜色和倾斜的分散盘对象和热经典KBO之间的相关性。我发现了g-r颜色和z方向的角动量之间的相关性，在这个例子中，所有的物体。光变曲线作为相位角的函数，构建了13个对象。这些光变曲线斜率的陡度表明，相干后向散射机制在太阳系外小天体小相位角的反射率中起着重要作用。我发现一个弱的反相关性的证据，显着的2西格玛置信水平（每次试验），g波段相位角斜率参数和半长轴之间，以及远日点距离，这些对象。我讨论了这种可能的相关性的起源，并认为，如果这种相关性是真实的，它可能表明，“塞德娜”一样的对象有一个不同的起源比其他类的TNO。最后，我确定了几个对象与大的变化幅度（删节）。
2012-02-07 astro-ph.EP
No evidence for interstellar planetesimals trapped in the Solar System
在最近发表在MNRAS上的两篇论文中，Nnini和Morais（2018年，2020年）声称有证据表明一些小的太阳系天体的星际起源，包括i）与巨行星逆行共轨运动的物体，以及ii）高度倾斜的半人马座。在这里，我们讨论那些论文的缺陷，使作者的结论无效。时间上的数值模拟并不能代表真实物体过去的演化。相反，这些模拟只是作为一种手段来量化所考虑的机构的短动力学寿命和快速衰减的人口是有用的。根据这种快速的衰变，如果观测到的天体是早期太阳系从星际空间捕获的天体群的幸存者，那么这些天体群应该是令人难以置信的大（例如，大约是木星逆行共轨的主要小行星带群的10倍）。更有可能的是，观测到的天体只是一个群体中的短暂成员，这个群体是由来自遥远的太阳系中某个母库的天体的连续流量维持在准稳定状态的。我们确定在哈雷型彗星和奥尔特云的逆行共轨和高度倾斜的半人马座最有可能的来源。
2020-06-08 astro-ph.EP
Injection of Inner Oort Cloud Objects Into the Distant Kuiper Belt by Planet Nine
外太阳系呈现出异常的轨道聚集模式，其特征是遥远的长期稳定的柯伊伯带天体的拱点线和角动量矢量近似对齐。对这种动力学约束的一种解释是存在一个尚未被发现的行星质量物体，“行星九（P9）”。先前的工作已经表明，起源于柯伊伯带分散的盘群中的海王星外天体，可以通过行星九的重力在~Gyr时间尺度上进行轨道对准，并且通过将数值模拟中生成的合成柯伊伯带的属性与可用的观测数据相匹配，已经推导出了特征P9参数。在这项工作中，我们表明，一个额外的动力学过程中发挥的行星九假设的框架内，并证明P9引起的动力学演化促进轨道变化内，否则动态冻结内部奥尔特云。这种演化的结果是，内部的奥尔特云天体可以获得遥远的散射盘的轨道特征，这意味着如果第九行星存在，观测到的长周期海王星外天体的普查是由奥尔特云和柯伊伯带天体的混合物组成的。我们的模拟进一步表明，虽然向内注入的内部奥尔特云对象表现出P9驱动的轨道约束，集群的程度是弱于柯伊伯带内的对象。总的来说，我们的研究结果表明，要解释这些数据，可能需要一个比以前认为的更加偏心的行星。
2021-04-12 astro-ph.EP
Producing Distant Planets by Mutual Scattering of Planetary Embryos
很可能有多个质量介于火星和地球之间的天体（“行星胚胎”）形成于太阳系的外行星盘中。其中一些可能被巨行星分散到半长轴为数百AU的轨道上。这些胚胎之间的相互扭矩可能会将其中一些胚胎的近日点提升到海王星轨道之外，在那里它们不再受到巨行星的扰动，因此它们的半长轴被冻结在原地。我们进行N体模拟这个过程中，它的影响较小的星子在该地区的巨行星和柯伊伯带。我们发现：（1）外太阳系中极有可能存在一个或多个亚地球质量的胚胎，（2）存活胚胎的轨道近日点一般在40- 70天文单位之间，半长轴小于200天文单位，轨道倾角小于30度; ㈢任何幸存的胚胎都可能被目前或计划中的光学勘测探测到，或对太阳系星历表产生重大影响;（iv）胚胎是否存活至今，它们在太阳系历史早期的动力学影响可以解释分离盘的性质（本文定义为包含近日点> 38天文单位和半长轴在80和500天文单位之间的物体）。
2017-12-11 astro-ph.EP
Asteroid-Comet Continuum Objects in the Solar System
在皇家学会“罗塞塔之后的彗星科学”会议上提出的这篇评论中，我概述了对表现出小行星和彗星特性的小型太阳系天体（重点是所谓的活动小行星）的研究。这些天体有时被称为“过渡天体”，但也许更恰当的说法是“连续天体”，以反映这样一种概念，即它们不一定代表小行星和彗星之间的实际过渡演化状态，而只是属于一般的太阳系小天体，碰巧表现出一系列连续的观测、物理和动力特性。连续体天体是有趣的，因为它们拥有许多使经典彗星有趣的研究特性（例如，相对原始的成分，表面和次表面物质喷射到更容易研究的空间，以及轨道特性，使我们能够从太阳系遥远的地方采样物质，否则无法进入），同时使我们能够研究太阳系中没有被经典彗星采样的区域。
2016-11-30 astro-ph.EP
Measuring the Mean Plane of the Distant Kuiper Belt
本文测量了遥远柯伊伯带的平均平面，发现其在80-400 AU存在翘曲，可能由一颗质量介于水星和地球之间的不可见行星引起，LSST巡天将验证此发现。
2025-09-09 astro-ph.EP
The Resonance Hopping Effect in the Neptune-Planet Nine System
观测到遥远的柯伊伯带（TNOs）中小天体轨道的物理聚集，最近促使人们预测外太阳系中还有一颗行星。自从最初提出这一假设以来，第九行星对TNO主星团动力学的影响-与其轨道反对齐的物体-已经得到了很好的研究。特别是，数值模拟揭示了一个迷人的现象，称为“共振跳跃”，其中这些物体突然在与行星九不同的平均运动可调性之间过渡。在这项工作中，我们将更详细地探索这种效应，目的是了解是什么机制促使跳跃事件发生。在这个过程中，我们阐明了往往被低估的海王星散射相互作用，这导致这些遥远的TNO的半主轴扩散的作用。此外，我们还证明了，尽管与第九行星确实发生了一些共振相互作用，但反对齐物体能够在没有共振的情况下生存下来，这证实了TNO的动力学主要是由与第九行星的世俗相互作用驱动的，而不是共振相互作用。
2020-10-05 astro-ph.EP
Candidate Distant Trans-Neptunian Objects Detected by the New Horizons Subaru TNO Survey
利用 Subaru 望远镜的 Hyper Suprime-Cam 进行的 New Horizons 巡天发现了 239 个海王星外天体，通过开发新机器学习技术克服了高恒星密度带来的高误报率，并发现日心距 R≳70 au 处天体数量过丰，可能暗示存在未知的遥远天体。
2024-07-30 astro-ph.EP
Measuring the degree of clustering and diffusion of trans-Neptunian objects
通过数值积分和统计扩散分析，测量了海王星外天体的聚集与扩散程度，发现稳定与不稳定天体在近日点经度和轨道极点上有显著差异，为外太阳系动力学提供了新见解。
2025-04-22 astro-ph.EP
Dynamics of the Beta Pictoris planetary system and its falling evaporating bodies
本研究通过辛N体模拟验证Beta Pictoris双行星系统稳定性，发现FEBs源于1.5天文单位内与Beta Pic c的高阶共振，而非先前认为的4-5天文单位区域。
2024-01-01 astro-ph.EP
Search for Outer Massive Bodies around Transiting Planetary Systems: Candidates of Faint Stellar Companions around HAT-P-7
我们目前的直接成像观察HAT-P-7与斯巴鲁HiCIAO和Calar Alto AstraLux。由于最近的凌日行星HAT-P-7 b据报道有一个高度倾斜的轨道，预计在这个系统的外部区域存在巨大的天体，如巨行星，褐矮星或双星。我们发现，在HAT-P-7周围确实有两个遥远的微弱恒星伴星的候选者。我们讨论了可能的作用，这样的同伴对HAT-P-7 b的轨道演化。我们的结论是，正如Winn et al.（2009，ApJL，763，L99）所报道的那样，系统中存在第三个天体，因此Kozai迁移的可能性较小，而行星-行星散射是可能的。
2010-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Colors and taxonomy of Centaurs and Trans-Neptunian Objects
对半人马座和海王星外天体（TNO）表面性质的研究提供了有关外太阳系早期条件和演化的重要信息。由于大多数这些遥远的冰体都很微弱，测光目前是调查其中统计上重要数量的最佳技术。我们的目标是研究大样本外太阳系小天体的颜色特性，并确定它们的分类。我们分别利用甚大望远镜（欧洲南方天文台）的FORS 2和ISAAC仪器对半人马座和TNO进行了可见光和近红外测光。使用G模式分析，我们根据Barucci et al.（2005 a）系统推导出分类学分类。我们报告了31个天体的光度观测，其中10个天体的颜色是首次报道。28个半人马和TNOs已被分配到一个分类。我们将整个样本的38个对象（28个对象来自这项工作，10个对象来自DeMeo et al. 2009 a）与以前分类的TNOs和半人马结合起来，寻找分类和动态之间的相关性。我们比较了我们的光度测量结果的文献数据，发现暗示的异质性表面的4个对象。
2009-12-14 astro-ph.EP
The Case for a Large-Scale Occultation Network
我们讨论的可行性，目前的初步设计和近似成本估计为一个大的（$N\sim2000$）网络的小型测光望远镜，是专门用来监测$V \lesssim 15$盖亚任务计划恒星掩星的小太阳系机构。该网络的实施将允许高精度地测量太阳系的潮汐重力场，从而揭示遥远的海王星外天体的存在，如拟议的“行星九”。“作为网络能力的一个详细例子，我们研究了如何监测木星特洛伊人的掩星，以跟踪引力扰动的积累，从而限制未被发现的大质量太阳系天体的存在。我们还表明，第九行星的潮汐影响可以从柯伊伯带中更小，更近的物体中辨别出来。此外，使用这一网络可以大大改进掩星观测到的所有小太阳系天体的星历表，从而改进航天器导航和完善太阳系建模。最后，掩星监测将产生对小行星群大小分布的直接测量，从而能够更好地了解其起源。
2019-05-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Photometric observations of nine Transneptunian objects and Centaurs
我们提出了六个外海王星天体和三个半人马座天体的光度观测结果，估计其旋转周期和相应的振幅。对于其中的六个，我们也提出了密度值的下限。所有观测都是使用3.6米TNG望远镜（西班牙拉帕尔马）进行的。对于四个对象-（148975）2001 XA 255，（281371）2008 FC 76，（315898）2008 QD 4和2008 CT 190-首次进行了短期变化的估计。我们确认两个对象的旋转周期值：（55636）2002 TX 300和（202421）2005 UQ 513的自转周期值，并提高了（120178）2003 OP 32，（145452）2005 RN 43，（444030）2004 NT 33--使用我们和文献数据。我们还讨论了在这里，小遥远的机构，类似于小行星在主带，往往有双峰旋转周期所造成的拉长的形状，而不是表面反射变化。
2017-12-12 astro-ph.EP
Dynamical Classification of Trans-Neptunian Objects Detected by the Dark Energy Survey
外太阳系包含大量的小天体（称为海王星外天体或TNO），它们表现出不同类型的动力学行为。将这一遥远区域的天体划分为动力学类别-经历类似轨道演变的子群-有助于我们了解太阳系的结构和形成。在这项工作中，我们提出了一个更新的动力学分类方案的外太阳系。这种方法包括一个新的（自动化）的方法，用于识别平均运动共振的建设。我们将此算法应用于当前的数据集观测到的TNO的暗能量调查（DES），并提出了一个工作分类的所有DES TNO检测到的日期。我们的分类方案产生1个内半人马座，19个外半人马座，21个散射盘状物体，47个分离的TNOs，48个安全共振物体，7个共振候选人，和97个经典的带状物体。在散射和分离的对象中，我们检测到8个TNO的半长轴大于150 AU。
2020-01-16 astro-ph.EP
The Planet Nine Hypothesis
在过去的二十年里，观测调查揭示了柯伊伯带的复杂轨道结构，柯伊伯带是海王星以外围绕太阳运行的冰冷天体。除了许多容易预测的轨道行为外，新出现的海王星外天体普查显示了无法仅通过与已知的八行星太阳系的相互作用来解释的动力学现象。具体而言，在太阳系的经典观点中，对观测到的轨道半长轴超过$\sim250\,$ AU的物理聚集、选定的柯伊伯带天体近日点与海王星的分离以及高度倾斜/逆行长周期轨道的动力学起源的解释仍然是难以捉摸的。这一新勾勒出的遥远太阳系的动力学结构表明，存在一颗质量为$m_9\sim 5-10\,M_{\oplus}$的新行星，它位于中等倾斜轨道（$i_9\sim15-25°$）上，半长轴为$a_9\sim 400 - 800\,$ AU，偏心率介于$e_9 \sim 0.2 - 0.5$之间。本文回顾了观测动机，动力学约束，以及探测这个被称为行星九的天体的前景。
2019-02-26 astro-ph.EP
New Extreme Trans-Neptunian Objects: Towards a Super-Earth in the Outer Solar System
我们正在进行一项对极端太阳系天体的调查，以了解塞德娜和2012 VP 113，并确定外太阳系是否存在未知的大质量行星。两个新的天体，2014 SR 349和2013 FT 28，是极端分离的海王星外天体，a>150 AU，近日点远超过海王星（q>40 AU）。这两个新的对象的轨道参数近日点的范围内的集群的这个角度为其他极端的对象。其中一个天体2014 SR 349的近日点经度与其他极端天体相似，但2013 FT 28的近日点经度约为180度，或者说是反对齐的。我们还发现了第一个近日点在海王星之外的外部奥尔特云物体，2014 FE 72。我们讨论这些和其他有趣的对象在我们正在进行的调查发现。所有的高半长轴（a>150 AU）和高近日点（q>35 AU）天体都遵循先前确定的近日点聚集的论点，这是特鲁希略和谢泼德（Trujillo and Sheppard，2014）首次报道和解释的，来自一颗未知的大质量行星，有些人称之为行星X或行星9。最后，结合2013 FT28的发现，我们发现对于所有极端天体，近日点经度与近日点辐角和轨道极角都有显著的相关性。这种先前未被注意到的相关性进一步证明了一颗未知的大质量行星在偏心倾斜轨道上，就像极端偏心的天体在天空的相对两侧（近日点相差180度经度）将在轨道上的相对点接近倾斜的偏心行星，因此，极端天体更喜欢远离相反的黄道纬度，以避免行星（即近日点或极角的相…
2016-09-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Colors of Extreme Outer Solar System Objects
观测了33个可能起源于柯伊伯带边缘以外、倾角非常大、半长轴非常大或近日点距离很大的天体，以确定它们的表面颜色。所有三个与内部奥尔特云动态相连的天体（Sedna，2006 SQ 372和2000 OO 67）都被发现有红外线表面（S~25）。红外物质通常与丰富的有机物和低倾角的“冷”经典柯伊伯带天体有关。这里详细的观测表明，非常红色的物质可能是远离太阳的天体的一个更普遍的特征。最近发现的逆行外太阳系天体（2008 KV 42和2008 YB 3）和高倾角天体（127546）2002 XU 93只显示出中等红色的表面（S~9），与已知的彗星非常相似。具有大近日点距离和大偏心率的伸展或分离的盘状天体，被发现大多具有中等红色（10 < S < 18）。分离出的盘状天体，包括动力学上不寻常的2004 XR 190和2000 CR 105，其颜色与分散的盘状天体和冥王星类似。因此，分离和分散的磁盘可能具有来自相同源区的类似物体混合。包括1995 TL 8在内的经典带外天体，被发现有非常红的表面（18 < S < 30）。“冷”经典带、外部经典带和内部奥尔特云似乎主要由红外天体（S > 25）组成，因此不太可能有类似于分散盘、分离盘和特洛伊种群的天体混合。一个可能的趋势被发现的分离盘和外部经典带中，具有较小的偏心率的对象有红色的表面，无论倾角或近日点距离。还有一个明显的趋势是，距离较远的物体看起…
2010-01-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A portrait of the extreme Solar System object 2012 DR30
2012 DR 30是最近在独特轨道上发现的太阳系天体，具有0.9867的高离心率、14.54天文单位的近日点距离和1109天文单位的半长轴，在这方面超过绝大多数海王星外天体。我们进行了Herschel/PACS和光学光度测量，以揭示2012 DR 30的大小和体积，以及它的热和表面性质。该天体直径为185公里，V波段几何畸变相对较低，约为8%。虽然物体的颜色表明2012 DR 30是RI分类学类TNO或半人马座，但我们在Z波段检测到了这些物体中不常见的吸收特征。对目标轨道的动力学分析表明，2012 DR 30在一个相对不稳定的轨道上运行，很可能是最近才从太阳系最遥远和尚未被探索的区域被放置在目前的轨道上。如果从动力学的角度来分类，2012 DR 30是迄今为止观测到的最大的达摩克型和/或高倾角半人马座。
2013-04-26 astro-ph.EP
Radial Distribution of Distant Trans-Neptunian Objects Points to Sun's Formation in a Stellar Cluster
针对 DES 观测到的分离型 SDOs 径向延展分布与海王星迁移模型不符的问题，本文通过纳入星团效应的动力学模拟，提出早期近距恒星遭遇可解释该分布，并据此约束太阳诞生星团的密度与停留时间。
2023-08-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Astrometry and Occultation predictions to Trans-Neptunian and Centaur Objects observed within the Dark Energy Survey
穿海王星天体是了解外太阳系历史和演化的宝贵信息来源。然而，观察这些微弱的物体是一项艰巨的任务。因此，只有一小部分的重要性质，如大小和周长，是已知的。现在，随着深空观测和盖亚空间任务的结果，随着对遥远的许多小太阳系天体的恒星掩星的准确预测成为可能，一个令人兴奋的新时代即将到来。从它们可以确定具有千米精度的直径。反过来，反照率可以从直径和绝对星等中得到。我们使用从2012年11月到2016年2月的暗能量调查（DES）的观测结果，共计4292847 CCD帧。我们搜寻了所有已知的小太阳系天体，总共发现了202个TNO和半人马座天体，其中63个是DES合作发现的。它们的位置是使用盖亚数据第二版作为参考来确定的，它们的轨道也得到了改进。然后，利用这些精确的轨道加上来自盖亚的恒星位置来预测恒星掩星。这些预测在专用的Web服务中进行维护和更新。这里开发的技术也是使用大型综合巡天望远镜（LSST）数据的雄心勃勃的准备工作的一部分，该望远镜预计将获得数万个TNO的准确位置和多滤光片测光。
2018-11-26 astro-ph.EP
Small-Body Science with the Nautilus Space Observatory: From Cislunar Space Resilience to Mapping the Kuiper-Belt-to-Oort-Cloud Transition
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Space Science Institute（太空科学研究所）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；Steward Observatory, The University of Arizona（亚利桑那大学斯蒂沃德天文台）；Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）；Alien Earths Team, NASA ICAR/NExSS（NASA ICAR/NExSS 外星地球团队）；Space Telescope Science Institute（空间望远镜科学研究所）
提出双层小天体观测计划，结合4米NQI成像与50厘米级望远镜，测绘远太阳系并提升地月空间韧性。
2026-09-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Characterization of the Deep, Extended Kuiper Belt in the Galactic Disk
提议利用 Roman Space Telescope 在柯伊伯带开展巡天，发现并测定多达 900 个 KBOs 的轨道，以探测深部柯伊伯带尺寸分布、自转、双星及撞击坑历史，并与 New Horizons 任务及系外行星研究产生协同效应。
2025-03-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
A dynamical survey of the trans-Neptunian region II.: On the nature of chaotic diffusion
该研究针对太阳系海王星外区域的混沌扩散本质，通过分析万组测试粒子系综的均方位移量化扩散相关参数，结合二维映射揭示相空间结构与混沌扩散特性的关联。
2023-05-30 astro-ph.EP nlin.CD
Planet X in CMB and Optical Galaxy Surveys
我们考虑的可能性检测和跟踪假设的行星9或其他未知的行星质量遥远的太阳系成员，一般称为行星X，与CMB和光学成像调查相结合。行星可以通过CMB测量中的热发射和光学测量中的反射太阳光来探测。由于来自反射光的通量随着距离的增加而下降得更快，因此光学巡天的行星观测信噪比比CMB巡天下降得更快。在西蒙斯天文台、CMB-S4和LSST等未来巡天中探测新的太阳系行星的一个有希望的方法是先探测CMB数据，然后在天气成像巡天中进行跟踪。即使在CMB数据中没有检测到视差，LSST也可以跟踪与热谱一致的点源。除了扩大行星X的发现空间外，联合数据集还将改善对太阳系外天体的关键轨道和热特性的限制。这种方法适用于距离海王星几千天文单位的行星，以及距离地球几百天文单位的行星。我们讨论了未来十年的前景以及近期的调查。
2018-12-20 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
Exploring the Solar System with the NOIRLab Source Catalog I: Detecting Objects with CANFind
尽管太阳系天体（SSOS）与地球的距离相对较近，但仍有许多未被发现，关于它们的性质和相互作用还有很多东西需要了解。这项工作是致力于检测和分析全天空NOIRLab源目录（NSC）中的SSO系列中的第一项工作。我们使用CANFind（一个计算自动化的NSC tracklet搜索引擎）搜索NSC的第一个数据发布。NSC DR 1包含29亿个独特物体的340亿次测量，CANFind通过迭代聚类方法将其归类为“静止”（遥远的恒星，星系）或移动（SSO）物体。对自行（mu）小于2.5”/hr（0.017度/天）的静止物体的检测进行单独识别和分析。属于hi-mu对象的剩余检测在单个夜晚聚集在一起以形成“轨迹”。每个轨迹片段包含对单个移动对象的检测，并基于空间线性度和随时间的运动进行验证。然后计算适当的运动，并通过预测它们在共同时间形成“轨迹”的位置，将多个夜晚的轨迹和其他不相关的测量结果连接起来。该方法从NSC DR 1中提取了527，055个轨迹片段，覆盖了29，971平方度的天空。这些数据显示了不同的天体群，它们在黄道坐标上具有相似的观测μ，即主带小行星、木星特洛伊和柯伊伯带天体。在ugrizY和VR波段的视星等范围为10-25等。颜色-颜色图显示了主要碳质和硅质组之间的痕迹双峰，支持以前的研究。
2021-08-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Near-Earth Object Surveyor Mission
本文介绍了NASA的NEO Surveyor任务，该任务在日地L1点运行，旨在五年内发现并表征大量近地小行星和彗星，以评估下个世纪的地球撞击概率。
2023-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spectrophotometric evidence for a metal-bearing, carbonaceous, and pristine interstellar comet 3I/ATLAS
3I/ATLAS可能是含有高金属含量的原始碳质星际彗星，其光谱特征表明其经历显著水合 alteration 和 cryovolcanism，为研究太阳系外天体提供了独特机会。
2025-11-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
