“TNOs are Cool”：对海王星外区域VI的调查。19个经典柯伊伯带天体的Herschel/PACS观测和热模拟
"TNOs are Cool": A survey of the trans-Neptunian region VI. Herschel/PACS observations and thermal modeling of 19 classical Kuiper belt objects
E. Vilenius, C. Kiss, M. Mommert, T. Müller, P. Santos-Sanz, A. Pal, J. Stansberry, M. Mueller, N. Peixinho, S. Fornasier, E. Lellouch, A. Delsanti, A. Thirouin… 展开作者
E. Vilenius, C. Kiss, M. Mommert, T. Müller, P. Santos-Sanz, A. Pal, J. Stansberry, M. Mueller, N. Peixinho, S. Fornasier, E. Lellouch, A. Delsanti, A. Thirouin, J. L. Ortiz, R. Duffard, D. Perna, N. Szalai, S. Protopapa, F. Henry, D. Hestroffer, M. Rengel, E. Dotto, P. Hartogh
备注：
21 pages, 9 figures, accepted for publication in Astronomy and Astrophysics
海王星外天体（TNO）是太阳系形成过程中的遗留物。它们的物理性质限制了外太阳系各种动力学类型天体的形成和演化模型。基于19个典型的TNO样本，我们确定了辐射尺寸，几何参数和波束参数。我们的样本是由动态热和冷经典。我们研究了这两个子样本的直径和轨道半径之间的相关性，以及它们与轨道参数、光谱斜率和颜色之间的相关性。我们用Herschel/PACS进行了三波段的测光观测，并使用一致的方法对该样品进行了数据处理和孔径测光，获得了70.0，100.0和160.0 μm的单色通量密度。此外，我们使用Spitzer/MIPS通量密度在23.68和71.42 μm时，我们提出了新的Spitzer通量密度的八个目标。利用近地小行星热模型（NEATM）推导了小行星的直径和轨道半径。作为辅助数据，我们使用重新审查的绝对目视星等的文献和数据库，其中一部分已获得地面计划，以支持我们的赫歇尔关键计划。我们已经确定了第一次的辐射大小和八个经典的TNO的，并完善了以前的大小和TNO的估计或限制的其他11个经典。2002 MS 4和120347五层龙的新大小估计表明，它们是已知的10个最大的TNO之一。我们的新结果证实了最近的研究结果，即在经典的TNO中有非常不同的热平衡度，并且冷的经典具有高的平均热平衡度（0.17 +/- 0.04）。在我们的样本中，经典TNO的直径与轨道倾角密切相关。我们还确定了六个二元TNO的体积密度。
英文摘要：
Trans-Neptunian objects (TNO) represent the leftovers of the formation of the Solar System. Their physical properties provide constraints to the models of formation and evolution of the various dynamical classes of objects in the outer Solar System. Based on a sample of 19 classical TNOs we determine radiometric sizes, geometric albedos and beaming parameters. Our sample is composed of both dynamically hot and cold classicals. We study the correlations of diameter and albedo of these two subsamples with each other and with orbital parameters, spectral slopes and colors. We have done three-band photometric observations with Herschel/PACS and we use a consistent method for data reduction and aperture photometry of this sample to obtain monochromatic flux densities at 70.0, 100.0 and 160.0 μm. Additionally, we use Spitzer/MIPS flux densities at 23.68 and 71.42 μm when available, and we present new Spitzer flux densities of eight targets. We derive diameters and albedos with the near-Earth asteroid thermal model (NEATM). As auxiliary data we use reexamined absolute visual magnitudes from the literature and data bases, part of which have been obtained by ground based programs in support of our Herschel key program. We have determined for the first time radiometric sizes and albedos of eight classical TNOs, and refined previous size and albedo estimates or limits of 11 other classicals. The new size estimates of 2002 MS4 and 120347 Salacia indicate that they are among the 10 largest TNOs known. Our new results confirm the recent findings that there are very diverse albedos among the classical TNOs and that cold classicals possess a high average albedo (0.17 +/- 0.04). Diameters of classical TNOs strongly correlate with orbital inclination in our sample. We also determine the bulk densities of six binary TNOs.
The Transition from the Kuiper Belt to the Jupiter-Family (Comets)
柯伊伯带天体（Kuiper Belt Objects），或更一般的海王星外天体（Trans-Neptunian Objects，TNO），是在海王星轨道之外发现的微行星。一些TNO进化到穿越海王星的轨道上，成为半人马座。许多半人马座，反过来，达到彗星交叉轨道，成为彗星家族彗星（JFC）。TNO是JFC的主要来源。与JFC相比，TNO提供了一个不同的窗口，可以看到更原始的天体，并且在不同的大小和温度范围内。本章正是在这种背景下写成的。在这里，我们讨论的动力学途径从外海王星区域的JFC，和TNO的最重要的属性，涉及到JFC人口，包括考虑其起源，成分，形态和大小分布。只要有可能，我们就将这些属性与JFC联系起来。我们反映了一些关键的悬而未决的问题，我们不完整的知识TNO，因为它们涉及到半人马和JFC人口。最后，我们简短地讨论了值得注意的新的和即将到来的设施，以及它们对这些悬而未决的问题的影响。
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。
Combined JWST and HST Deep Imaging to Characterize the Smallest Known Trans-Neptunian Objects
Northern Arizona University（北亚利桑那大学）；University of Victoria（维多利亚大学）；National Research Council of Canada, Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Centre（加拿大国家研究委员会赫茨伯格天文学与天体物理研究中心）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；University of Michigan（密歇根大学）；Universidad de Chile（智利大学）
OSSOS II: A Sharp Transition in the Absolute Magnitude Distribution of the Kuiper Belt's Scattering Population
我们测量的绝对星等，$H$，分布，$dN(H) \propto 10^{αH}$的散射海王星外天体（TNOs）作为其大小频率分布的代理。我们发现，散射TNOs的H-分布是不一致的单斜率分布，但必须过渡到$H_g \sim 9$周围的膝关节与浅斜率或diligent，这是一个微分下降其次是第二指数分布。我们的分析是基于一个样本的22个散射TNO从三个不同的TNO调查，加拿大-法国黄道面调查（CFEPS，Petit et al. 2011），Alexandersen et al.（2014），and the Outer Solar System Origins Survey（OSSOS，Bannister等人，2016），所有这些都提供了良好表征的检测阈值，结合宇宙起源模型的散射TNO人口的形成。我们测量的绝对星等分布结果与天体演化模型的选择无关。根据我们的分析，我们估计散射TNO的数量为（2.4-8.3）$\times 10^5$为$H_r < 12$。在各种地层情况下都可以看到一个弥散的$H$分布，它可以解释柯伊伯带科学中的几个难题。我们发现，一个diferous $H$分布同时解释了观察到的散射TNO，海王星特洛伊，冥王星，半人马座$H$分布，同时预测一个足够大的散射TNO人口作为唯一的供应的彗星家族。
Maximum Likelihood Systematic Effect Modeling and Matched Filtering to Detect Trans-Neptunian Objects with TESS
我们提出了一个使用TESS任务数据搜索跨海王星天体（TNO）的管道，其中包括一个新的基于优化的框架，用于减去散射光和指向抖动的影响。我们采用的背景减除程序，当与移动平均值相结合时，允许人们用“肉眼”看到TNO，如90366 SEDNA，2015 BP 519。“此外，这程序亦使我们能够透过直接目视观察，识别出两个可能的热带气旋（其后分别为2003 UZ 413及2005 RR 43）。为了自动提取候选TNO，我们应用了一个匹配滤波器，可以调整到不同距离和轨道倾角的对象。我们还证明了该算法的性能，自动恢复信号的三个trans-Neptunian对象具有高水平的信心。我们进一步验证的方法，通过合成实验，测试恢复率作为幅度和距离的函数。我们发现，有一个距离和幅度之间的权衡;控制幅度，它更容易检测到更快的移动对象。我们的方法可以检测到距离为250 AU的天体，星等为+21，距离较近的天体星等较暗。在一个当代GPU（NVIDIA A100）上，该方法可以在5分钟内搜索100个轨迹，1000个2048 x 2048帧，比以前的方法快得多。这种方法可用于对TNO和潜在的行星九候选者进行大规模全自动调查。
Causal Evidence for the Primordiality of Colors in Trans-Neptunian Objects
Center for Astrophysics and Space Science (CASS)（天文与空间科学中心）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；Center for Astronomy and Astrophysics and Department of Physics（天文与天体物理中心）；Mohamed bin Zayed University of Artificial Intelligence（穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学）
Col-OSSOS: Investigating the Origins of Different Surfaces in the Primordial Kuiper Belt
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；University of Victoria（维多利亚大学）；National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；NRC-Herzberg Astronomy and Astrophysics（加拿大国家研究委员会赫尔茨伯格天体物理学与天文学研究所）；University of Canterbury（坎特伯雷大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；MIT（麻省理工学院）
The von Zeipel-Lidov-Kozai effect inside mean motion resonances with applications to trans-Neptunian objects
MMR内部的长期动力学在控制外海王星区域的动力学结构和塑造外海王星天体（TNOs）的轨道分布方面起着至关重要的作用。在这项研究中，半解析的发展，探讨冯齐佩尔-利多夫-科扎伊（ZLK）共振内的平均运动共振（MMR）。为此，利用平均理论建立了一个半长期模型，然后基于绝热不变性近似得到了一个单自由度可积模型。特别是，我们引入了一个修改的绝热不变量，这是连续周围的分离矩阵的MMR。在长期演化过程中，共振哈密顿量和绝热不变量都保持不变，因此可以通过绘制绝热不变量与给定哈密顿量的能级曲线来绘制相图。相图提供了预测近心偏心率、倾角和辐角长期行为的全局图像。对MMR中一些代表性的TNO（2018 VO 137，2005 SD 278，2015 PD 312，Pluto，2004 HA 79，1996 TR 66和2014 SR 373）的应用表明，全N体模型下的数值传播轨迹与相图中出现的能级曲线之间具有良好的一致性。有趣的是，2018 VO 137和2005 SD 278在长期演化过程中表现出开关行为，目前它们与海王星处于2：5的MMR内。
Numerical analysis of Lyapunov Times for Trans-Neptunian Objects and Main-Belt Asteroids: stability, accuracy, and methodological comparisons
Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN)（波兰科学院太空研究中心）；Astronomical Observatory, University of Warsaw（华沙大学天文台）；Cilium Engineering Sp. z o.o.（Cilium工程公司）
Col-OSSOS: Compositional homogeneity of three Kuiper belt binaries
外海王星双星（TNB）的表面特征是理解这些天体形成的星子盘属性的关键。在光学波长中，已经证明大多数相同大小的组分系统具有相似的颜色，这表明它们具有相似的组成。柯伊伯带的颜色多样性与双星的颜色均匀性形成对比，这被解释为海王星外天体（TNO）是由局部均匀和全局不均匀的原行星盘形成的证据。在这个范例中，二元对必须在动态热的TNO从它们的形成位置分散出来之前形成。然而，后一种推论依赖于这样的假设，即二元成分的匹配颜色意味着匹配的成分。在这里，我们通过检查在外太阳系起源调查中发现的三个TNB的分量分辨测光来测试这一假设：505447（2013 SQ 99），511551（2014 UD 225）和506121（2016 BP 81），跨越可见光和J波段近红外波长范围。我们报告类似的颜色在2西格玛的二进制对暗示类似的反射光谱，因此表面组成。这主张卵石云的引力坍缩是TNO形成的可能途径。然而，我们强调，几个类似的小TNO，包括至少一个二进制，已被证明在近红外表现出显着的光谱变化，这意味着颜色平等的二进制对可能会被违反在某些情况下。
