"TNOs are Cool": A survey of the trans-Neptunian region VI. Herschel/PACS observations and thermal modeling of 19 classical Kuiper belt objects
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…
2012-04-03 astro-ph.EP
A dynamical survey of the trans-Neptunian region I.: Mean-motion resonances with Neptune
本文对4121个海王星外天体进行大规模长期数值积分,应用自主开发的FAIR方法半自动识别高阶平运动共振,构建动力学地图揭示了共振的稳定作用。
2023-02-02 astro-ph.EP
"TNOs are Cool": A survey of the trans-Neptunian region X. Analysis of classical Kuiper belt objects from Herschel and Spitzer observations
经典的柯伊伯带包含的对象都从一个低倾角,大概是原始的,分布和高倾角动态激发人口。基于一个经典的TNOs的样本,在热波长的观测,我们确定的辐射尺寸,几何反射率和热聚束因子,以及研究样本的动态热,冷经典的属性。利用红外线空间望远镜对近地小行星热峰附近的观测与利用辐射测量技术和近地小行星热模型(NEATM)的光学星等相结合。我们通过Herschel/PACS在70.0、100.0和160.0 $μ$ m处的观测以及Spitzer/MIPS在23.68和71.42 $μ$ m处的观测(如果可用)确定了三带通量密度。我们已经分析了18个经典的TNO与以前未公布的数据和重新分析以前公布的目标与更新的数据减少,以确定其大小和几何几何形状,以及光束的因素时,数据质量允许。我们结合了这些样品与经典的TNOs与文献中的辐射测量结果,共44个对象的样品特性的分析。我们发现一个中位数的几何常数为0.14冷经典TNO和动态热经典TNO,不包括妊神星家庭和矮行星,0.085。我们已经测定了Borasisi-Pabu(2.1 g/cm^3)、Varda-Ilmare(1.25 g/cm^3)和2001 QC 298(1.14 g/cm^3)的体积密度,并更新了先前对四个目标的密度估计。在100<D<500 km的直径范围内,我们确定了动力热经典TNO的去偏累积尺度分布的斜率参数q=2.3 +-0.1。对于动力冷…
2014-03-25 astro-ph.EP
OSSOS VI. Striking Biases in the detection of large semimajor axis Trans-Neptunian Objects
积累,但小,一套大的半长轴trans-Neptunian对象(TNO)显示了一个明显的集群在其轨道的方向。这种聚类必须代表这些TNO的内在分布,或者作为观测偏差和/或针对这样一小组检测到的物体的统计预期变化的结果而出现。在不同和独立的调查中检测到了集群的TNO,这导致声称检测因此没有观测偏差。这种明显的聚集导致了所谓的“行星9”假说,即一个超级地球目前居住在遥远的太阳系,并导致这种聚集。外太阳系起源调查(OSSOS)是一个大型项目,从2013年到2017年在加拿大-法国-夏威夷望远镜上运行,发现了800多个新的TNO。OSSOS的主要设计目标之一是仔细确定在检测到的样本中会出现的观察偏差。我们证明了存在的大的半长轴的TNO的检测惊人的和非直观的偏见。八个大的半长轴OSSOS检测是一个独立的数据集,规模相当的砾岩样本在以前的研究中使用。我们的结论是,OSSOS样本的轨道分布是一致的,从一个均匀的底层角分布检测。
2017-06-19 astro-ph.EP
Causal evidence for the primordiality of colours in trans-Neptunian objects
本研究通过数据驱动的因果分析,证明海王星外天体(TNOs)的颜色是其倾角分布的根源原因,反映形成位置,且主要为原始属性,排除了后续演化大幅改变颜色的可能性。
2025-08-13 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
TNOs are Cool: A survey of the trans-Neptunian region. VIII. Combined Herschel PACS and SPIRE observations of 9 bright targets at 70--500 micron
外海王星天体(TNO)是居住在柯伊伯带的天体,它们被认为是太阳系中最原始、变化最小的物质。Herschel开放时间关键计划题为“TNOs are Cool:A survey of the trans-Neptunian region”已被授予373小时,以调查TNOs和Centaurs的温度,尺寸分布和热特性。在这里,我们专注于PACS和SPIRE多波段光度计观测到的最明亮的目标:矮行星Haumea,六个TNO(Huya,Orcus,Quaoar,Salacia,2002 UX 25和2002 TC 302),以及两个半人马座(Chiron和Chariklo)。通量密度来自PACS和SPIRE仪器,使用优化的数据简化方法。用NEATM热模型模拟了用Herschel PACS和SPIRE仪器在6个波段(中心在70、100、160、250、350和500 $μ$ m)上获得的光谱能量分布,以及用Spitzer-MIPS在23.7和71.4 $μ$ m上获得的光谱能量分布,以推导出散射、直径和聚束因子。对于半人马凯龙和Chariklo以及1000公里大小的奥库斯和夸欧尔,还运行了一个热物理模型,以更好地约束它们的热特性。我们推导出的大小,温度,和热性能,包括热惯性和表面发射率,为9 TNOs和半人马座。几个目标的光谱发射率在$\sim$ 300 $μ$ m处,特别是在500 $μ$ m处…
2013-05-03 astro-ph.EP
Trans-Neptunian objects as natural probes to the unknown solar system
海王星外天体(英语:Trans-Neptunian objects,缩写为TNO)是一种冰质/岩石天体,在海王星外带(英语:Trans-Neptunian belt)(或称埃奇奥-柯伊伯带)中移动到海王星轨道之外。与吸积模型的预测相反,这些模型的特征是原行星盘微行星在动态冷轨道上演化(具有非常小的偏心率e和倾角i),在现实中,TNO表现出惊人的轨道偏心率和倾角范围。一些理论模型已经解决了TNO的主要动力学类别的起源和轨道演化,但没有一个成功地复制它们。此外,没有人解释过几个特殊轨道上的物体,或者提供了有见地的预测,没有这些预测,模型就不能根据观测进行正确的测试。基于广泛的模拟的存在下的四个巨大的行星和大量的模型的星子的星子盘,我详细探讨的TNO的动态,特别是他们的(不)稳定的地区在时间尺度上可比的年龄的太阳系,和整个跨海王星区域的共振的作用。我还提出,随着巨行星的轨道历史,原始胚胎(质量相当于火星-地球质量的巨大星子)的轨道演化可以解释外海王星带的精细轨道结构,木星和海王星特洛伊的轨道,以及可能的巨行星的当前轨道。这些原始胚胎最终被巨行星分散,这一过程将巨行星的轨道和原始星子盘都搅拌到40-50 AU的水平。特别是,如果至少有一个这样的原始胚胎(小行星)生存在太阳系的外围,由外海王星带提供的主要限制是最佳满足。
2012-12-26 astro-ph.EP
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
Modeling long-term photometric data of trans-Neptunian objects and Centaurs
海王星外天体和半人马座是位于太阳系外围的小太阳系天体。这些物体呈现出由于其方位角的变化而受到影响的光度学行为。使用绝对光度测量和在其轨道上不同位置的旋转光变曲线可以模拟其光度行为,并获得物理特性,如极取向,形状,密度,甚至检测不同的特性,如偏离流体静力平衡或环。在这项工作中,我介绍了如何执行这些模型,以提取不同的物理特性。审查的对象,他们的长期光度行为已被建模。
2022-02-04 astro-ph.EP
Hunting for Hydrated Minerals on Trans-Neptunian Objects
本研究观测三个可能富硅酸盐的海外天体,确认2004 EW95存在含水矿物吸收特征,并提出其含水矿物可能源于小日心距离形成后的迁移及撞击局部改造。
2024-01-19 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
Colors of Centaurs observed by the Subaru/Hyper Suprime-Cam and implications for their origin
半人马座的轨道在木星和海王星之间,被认为起源于外海王星区域。对半人马座天体表面特性的观测以及与海王星外天体(TNOs)的比较将为它们的起源和演化提供限制。我们分析了9个已知的半人马座的成像数据所观察到的超Suprime-Cam(HSC)安装在斯巴鲁望远镜与g和i波段滤波器。使用公共HSC数据档案中的可用数据以及HSC Subaru战略计划(HSC-SSP)在2017年6月底之前获得的数据,我们获得了九个半人马座的g-i颜色。我们将它们与Terai等人(2018)获得的HSC-SSP数据中已知的TNO进行了比较。我们发现,九个半人马座的颜色分布是类似的那些TNO与高轨道倾角,但不同于那些TNO与低轨道倾角。我们还研究了这些半人马座的颜色与它们的轨道要素和绝对星等之间的相关性。半人马座的颜色与半长轴呈中等程度的正相关,而与其他轨道要素或绝对星等之间没有显著的相关性。另一方面,最近对半人马座大样本的研究表明,它们的颜色与绝对星等或轨道倾角之间存在有趣的相关性。我们讨论了我们的数据如何适合这些以前的研究,并讨论了这些结果的起源和演变的影响。
2018-10-17 astro-ph.EP
TNOs are Cool: A Survey of the Transneptunian Region XI: A Herschel-PACS view of 16 Centaurs
半人马座是海王星外天体(TNO)和彗星族彗星之间的过渡种群。由于这个原因,有可能进入较小的学校,这对TNO人口来说更难做到。这项工作的目标是描述一组16个半人马座的大小,温度和热性能。我们研究的相关性,从文献中获得的更广泛的样本,直径,轨道参数,光谱斜率。我们使用Herschel-PACS进行了三波段光度观测,并使用一致的方法对该样品进行数据处理和孔径光度测定,以获得70、100和160 $μ$ m处的单色通量密度。此外,我们使用斯皮策-MIPS通量密度在24和70 $μ$ m时可用。我们还包括在我们的半人马座样本分散盘对象(SDO),TNOS的动力学家族,使用我们的团队以前发表的结果,和一些半人马座只观察斯皮策/MIPS仪器。我们已经确定了16个半人马座的新的辐射尺寸和半径。第一个结论是,半人马座天体的角速度与其轨道参数无关。同样,直径和轨道参数之间也没有相关性。我们样本中的大多数天体都是暗的(pv < 7%),并且大多数都很小(D <120 km)。然而,在α-dos和直径之间没有相关性,特别是对于小物体组,因为α-dos值均匀地分布在4%至16%之间。与物体颜色的相关性表明,红色物体都很小(平均直径65公里),而灰色物体的大小范围很广(平均直径120公里)。此外,灰色物体往往更暗,平均亮度为5.6%,而红色物体的平均亮度为8.5%(范围从5到15%)。
2014-03-05 astro-ph.EP
The inclinations of faint TNOs
Bernstein等人(2004年)发现,当时已知的微弱(R>26)海王星外天体(TNO)主要是“经典”天体,它们的倾角很低(i<5度),距离为40- 45天文单位。自这些观测以来,其轨道被充分了解并被归类为“经典”或“激发”的微弱TNO的数量已从7个增加到39个。我们分析了动力学分类的微弱TNO今天已知的,发现这个人口是由兴奋的对象。我们讨论了这个结果的一些影响。
2010-09-27 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
Trans-Neptunian Objects Transiently Stuck in Neptune's Mean Motion Resonances: Numerical simulations of the current population
我们太阳系的跨海王星天体(TNO)中有相当一部分与海王星处于平均运动共振状态。这些物体中的许多可能是在大约4 Gyr前被行星迁移(平稳或随机)所引起的共振。然而,有些行星被海王星的引力散射,并暂时陷入最近的事件中。在这里,我们使用数值模拟来预测瞬态卡住的对象,从当前的积极散射人口,占据111个共振在半长轴$a=$ 30 - 100 AU捕获的数量。我们的源人口是一个观测约束模型的电流散射TNO。我们预测,在这些距离的所有共振集成,目前的瞬态粘附人口包括40%的总瞬态粘附+散射的TNO,这表明这些对象应被视为一个单一的人口。我们计算所有$p$:$q$共振与$1/6 \le q/p < 1$,$p<40$和$q<20$的瞬态卡住的对象的相对分布,提供预测的人口与$H_r < 8.66$在每个共振的瞬态对象。我们发现,相对人口约成比例的每个共振的天平动周期,并确认的重要性,瞬态粘在研究范围内的半长轴增加。我们计算的预期分布的振动振幅卡住的对象,并证明观测的限制表明,无论是总数和振幅分布的5:2共振TNO是不一致的人口占主导地位的瞬态坚持从当前的散射盘。因此,5:2共振对柯伊伯带雕刻的主要理论提出了挑战。
2018-05-21 astro-ph.EP
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。
2022-10-28 astro-ph.EP
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)
本研究联合JWST和HST观测表征了最小TNOs的光学-近红外颜色,发现颜色分布延伸至小尺寸,支持原始起源而非碰撞加工。
2026-09-09 astro-ph.EP
Visible spectroscopy of the new ESO Large Program on trans-Neptunian objects and Centaurs: final results
2006年10月在塞罗帕拉纳尔欧洲南方天文台开始的第二个大型方案(LP)最近已经结束,该方案的目的是对TNO和半人马座进行物理研究,以获得高质量的数据。在本文中,我们介绍了在LP的最后两个学期期间在可见光范围内获得的这些原始天体的光谱。我们调查的光谱行为的TNO和半人马座观察到的,我们分析的光谱斜率分布的完整的数据集来自这个LP和文献。我们计算了每个观测对象的光谱斜率,并寻找可能的弱吸收特征。对73个TNO和半人马座的总样本进行了统计分析,以寻找动力学类别,轨道参数和光谱梯度之间可能的相关性。我们获得了28个天体的新光谱,其中15个是首次观测到的。所有新提出的光谱都是没有特征的,包括2003年的AZ 84,据报道,它有一个微弱而宽的吸收带,可能是由于其表面的水合硅酸盐。这些数据证实了各种各样的光谱行为,中性-灰色到非常红色的梯度。从这个LP和文献中的73个半人马座和TNO的总样本的光谱斜率的分析表明,有一个非常红色的对象在经典的人口缺乏。我们提出的光谱斜率分布与轨道参数的统计分析的结果。特别是,我们确认了一个强大的光谱斜率和轨道倾角之间的关系的经典人口。对于共振TNO,光谱斜率和轨道偏心率之间也存在很强的相关性,随着偏心率的增加,物体的光谱斜率值也会增加。
2009-10-02 astro-ph.EP
"TNOs are cool": A survey of the trans-neptunian region. II. The thermal lightcurve of (136108) Haumea
用Herschel-PACS在100和160微米处测量了柯伊伯带天体(136108)Haumea的热辐射,几乎是一个完整的旋转周期。观测清楚地表明,100微米的热光变曲线的振幅为~ 2倍,这是正相关的光学光变曲线。这证实了两者主要是由于形状效应。160微米的光变曲线被勉强检测到。平均Herschel和Spitzer通量的辐射测量拟合表明等效直径D ~ 1300 km,几何相似度p_v ~ 0.70-0.75。这些值同意从光学光变曲线的推论,支持流体静力平衡假说。100微米光变曲线的大幅度表明该物体具有高的投影a/b轴比(~ 1.3)和低热惯性以及可能的可变红外光束。这可能指向表面上的细风化层,具有月球型光度学行为。热数据的质量不足以清楚地检测表面暗斑的影响。
2010-06-01 astro-ph.EP
Compositional study of trans-Neptunian objects at λ > 2.2 μm
利用斯皮策太空望远镜上的红外线阵列照相机的数据,我们对100个2.2 μm以上的海王星外天体(TNOs)进行了测光观测。这些观测是用两个中心在3.6和4.5 μm的宽带滤光片收集的,目的是研究TNO的表面组成,因为TNO太微弱而无法获得光谱测量。有了这个目标,我们已经开发出一种方法,用于识别TNO表面上发现的不同材料。在我们的样本中,我们检测到的物体的颜色与少量水的存在一致,并且能够区分主要由复杂有机物和无定形硅酸盐组成的表面。我们发现,86%的样品具有与一定量的水冰相一致的特征,最常见的成分(73%的物体)是水冰,无定形硅酸盐和复杂有机物的混合物。23%的样品可能包含其他冰,如一氧化碳,二氧化碳,甲烷或甲醇。此外,似乎只有小物体的表面主要由硅酸盐组成。该方法是识别复杂有机物和获得极微弱物体表面成分的独特工具。此外,这种方法将是有益的,当使用詹姆斯韦伯太空望远镜区分跨海王星人口中的群体。
2020-11-12 astro-ph.EP
Enhancing Ground-Based Observations of Trans-Neptunian Objects using a Single-Epoch Parallax Measurement from L2
在第二个日地拉格朗日点(L2)的天基观测站提供了一个独特的机会,可利用地面和天基观测几乎同时产生的视差效应,有效地确定遥远的太阳系物体的轨道。给定L2附近的观测站的典型轨道,L2和地球之间的观测基线为$\sim1.5\times10^6$ km,导致瞬时视差为$\sim$ 10“-100”“,即使对于我们太阳系中最远的可探测到的海王星外天体(TNO)也是如此。目前用于测量TNO轨道的地面战略非常昂贵,需要多年的观测。我们表明,直接约束的距离TNO,所提供的近同时地面和空间为基础的观测,使我们能够自信地确定轨道与少至三个地面观测跨越24小时结合一个单一的观测历元从一个天文台轨道L2。
2021-10-26 astro-ph.EP
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。
2022-09-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
"TNOs are Cool": A survey of the trans-Neptunian region XIV. Size/albedo characterization of the Haumea family observed with Herschel and Spitzer
一组海王星外天体(TNO)与矮行星136108 Haumea有动力学关系。其中10个表面有强烈的水冰迹象,被认为是碰撞造成的,并被认为是唯一已知的TNO碰撞家族。其他19个动力学相似的物体缺乏水冰吸附,被假设为动力学闯入者。我们已经进行了观测,以确定六个公认的妊神星家族成员和一个动力学闯入者的大小和几何形状。其他十个动态闯入者已经测量了以前的作品。我们比较了家庭成员和闯入者的个体和统计特性,研究了两组的大小和分布。我们还研究了家庭的总质量和喷射速度的影响。我们使用远红外天基望远镜观察目标TNO的热峰值附近,并结合这些数据与光学星等,以获得大小和使用辐射测量技术的反射率。我们确定的有效直径的函数的喷射速度的幂律斜率。检测到的妊神星家族成员的几何相似度为$\sim$ 0.3-0.8,高于没有水冰的动态相似物体的几何相似度。接受的家庭成员的中位数几何平均值为$p_V=0.48_{-0.18}^{+0.28}$,而动态闯入者的中位数为0.08 $_{-0.05}^{+0.07}$。在$D=175-300$ km的尺度范围内,对于可接受的家族成员,累积尺度分布的斜率为$q$ =3.2 $_{-0.4}^{+0.7}$,比对于D $< $ 500 km的动力闯入者的$q$ =2.0 $\pm$ 0.6斜率更陡。妊神星的卫星和家族成员的总质量是妊神星质量的2.4%。将它们安置在当前轨道上所需的弹…
2019-04-12 astro-ph.EP
Physical studies of Centaurs and Trans-Neptunian Objects with the Atacama Large Millimeter Array
一旦完成,阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)将成为灵敏度、空间分辨率和成像方面最强大的(亚)毫米波干涉仪。本文介绍了ALMA应用于半人马座和海王星外天体观测的能力,以及它们可能的物理特性输出。进行了真实的模拟,以探索不同的频带和阵列配置的性能,并详细介绍了几个项目的可行性,其局限性和可能的目标。通过辐射测量方法确定直径和椭圆度似乎可以在约500个物体上进行,而可以对至少30个显示出显著光学光变曲线的物体进行热光变曲线采样以得出物体的椭圆度。在有限数量的物体上,空间分辨率允许直接测量尺寸,甚至可以用分辨率低至13毫弧秒的表面映射。最后,ALMA可以分离多个系统的成员,其分离能力与HST相当。ALMA的总体性能将使其成为探索外太阳系的宝贵工具,是天基望远镜和航天器的补充。
2011-02-22 astro-ph.EP
"TNOs are Cool": A survey of the trans-Neptunian region I. Results from the Herschel Science Demonstration Phase (SDP)
赫歇尔开放时间关键计划的目标是"TNO很酷!“是推导出半人马座和海王星外天体(TNO)的大样本的物理和热特性,包括共振,经典,分离和散射的磁盘对象。我们提出了七个目标的PACS点源,或在迷你扫描地图模式观察到的结果。斯皮策-MIPS观测包括三个对象。这些目标的大小从100 km到近1000 km不等,其中5个目标的几何反射率低于10%,(145480)2005 TB 190的几何反射率高于15%。由中间聚束因子$η$ = 1.2或$η$驱动的经典热模型-根据观察到的色温调整的值在大多数情况下很好地拟合了多波段观测。更复杂的热物理模型给出了非常相似的直径和反照率值,其热惯性范围为0 - 25 Jm-2s-0.5K-1,这与远离太阳的温度下非常低的热导率一致。早期的经验与观测和模型战略将使我们能够推导出物理和热性能为我们的完整的赫歇尔TNO样本的140个目标作为基准,了解太阳系碎片盘,以及太阳系外的。
2010-05-17 astro-ph.EP astro-ph.GA
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)
本文利用基于因果图的数据驱动方法,以98.7%置信度证明海王星外天体的颜色是其倾角分布的根本原因,从而表明其颜色主要为形成时的原始特征,而非后续碰撞或辐照演化的结果。
2025-07-04 astro-ph.EP cs.LG
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
OSSOS. VII. 800+ trans-Neptunian objects - the complete data release
外太阳系起源调查(OSSOS)是2013-2017年加拿大-法国-夏威夷望远镜的宽视场成像计划,调查了155度$^{2}$的天空,深度为$m_r = 24.1$-25.2。我们提出了838外太阳系的发现,是完全免费的星历偏差。这使具有精确已知轨道的海王星外天体的数量增加了近50%。每颗小行星都有20-60个盖亚/泛星校准的天体测量测量数据,这些测量数据是在2-5个冲日上进行的,这使得它们的轨道在海王星外动力学种群中的准确分类成为可能。与海王星平均运动共振的人口轨道是理解海王星早期迁移的关键。我们的313个共振TNO,包括132个plutinos,三倍于现有的特征样品,并包括新的占领远共振出半主轴$a \sim 130$ au。OSSOS使非共振柯伊伯带的已知数量增加了一倍,在这个区域提供了436个TNO,所有这些都具有非常高质量的$a$不确定性$σ_{a} \leq 0.1\%$轨道;它们表明该带存在于$a \gtrsim 37$ au,近日点下限为$35$ au。我们确认存在一个集中的低倾角$a\simeq 44$金“内核”人口和一个动态冷人口延伸超过2:1共振。我们精细地量化了调查的观察偏差。我们的调查模拟器提供了一种直接的方法来施加这些偏见的模型的跨海王星轨道分布,允许统计比较的发现。OSSOS TNOs的轨道精度对于样本的大小来说是前所未有的,是测试太阳系巨行星迁移历史概念…
2018-05-29 astro-ph.EP
A carefully characterised and tracked Trans-Neptunian survey, the size-distribution of the Plutinos and the number of Neptunian Trojans
海王星外天体(TNO)可能在其轨道和大小分布中保留了行星建造的证据。虽然所有人口显示陡峭的大小分布的大型物体,最近相对赤字海王星特洛伊和散射物体直径$D<100\,\mathrm{km}$检测。我们用32平方度的调查研究了这一缺陷,检测到77个TNO,其极限$r$波段震级为24.6。我们的冥王星样本(18个天体与海王星的平均运动共振比为3:2)也显示出$D<100\,\mathrm{km}$天体的不足。我们拒绝了一个单一的幂律大小分布,并发现,普卢蒂诺赞成diligent。因此,冥王星被添加到缺少$D<100\,\mathrm{km}$天体的种群列表中。事实上,三个独立的样本的三个不同的人口显示这种趋势表明,这是一个真正的功能,可能共享的所有热TNO人口作为一个残余的“出生大”的星子形成过程。我们用$H_r\leq8.66$和$H_r\leq10.0$分别证明了$9000\pm3000$ Plutinos和$37000^{+12000}_{-10000}$ Plutinos的存在性。我们的调查还发现了一个临时的天王星特洛伊木马,一个临时的海王星特洛伊木马和一个稳定的海王星特洛伊木马,从中我们得到的人口$110^{+500}_{-100}$,$210^{+900}_{-200}$和$150^{+600}_{-140}$,分别与$H_r\leq10.0$。因此,海王星特洛伊小行星的数量…
2014-11-28 astro-ph.EP
Physical Characterization of TNOs with JWST
海王星外天体物理性质的研究是探索小行星形成和太阳系演化过程的有力工具。JWST将为此类研究提供独特的新功能。在这里,我们概述了JWST的能力开辟了新的调查途径,潜在的有价值的观测和调查,并结束了社区行动的讨论,可能有助于提高JWST的TNO观测的最终科学回报。
2015-11-03 astro-ph.EP
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。
2022-07-26 astro-ph.EP
TNOs are Cool: A survey of the trans-Neptunian region V. Physical characterization of 18 Plutinos using Herschel PACS observations
我们提出了赫歇尔PACS测光的18个冥王星,并确定这些对象的大小和热模拟。我们分析我们的结果的相关性,得出结论的普卢蒂诺尺寸分布,并与早期的结果。通量密度来自PACS迷你扫描地图,使用专门的数据减少和测光方法。为了提高我们的结果的质量,我们结合我们的PACS数据与现有的斯皮策MIPS数据在可能的情况下,并完善现有的绝对星等的目标。我们的样品的物理表征是使用热模型完成的。使用定制的Monte Carlo方法导出物理参数的不确定性。使用bootstrap Spearman秩分析进行相关性分析。我们发现我们的冥王星的大小范围从150到730公里,几何半径在0.04到0.28之间变化。样本的平均散射度为0.08 \pm 0.03,与半人马座、木星族彗星和其他海王星外天体的平均散射度相当。我们能够首次校准普卢蒂诺尺度,并发现累积普卢蒂诺尺度分布最适合使用累积幂律,在120-400 km的尺度范围内q = 2,在更大的尺度范围内q = 3。我们修正了1999 TC 36的体积密度,发现密度为0.64(+0.15/-0.11)g cm-3。根据修改后的斯皮尔曼等级分析技术,我们的Plutino样本似乎在物体大小方面有偏差,但在反照率方面没有偏差。此外,我们在样本中发现了基于几何方面和颜色的偏见。有定性的证据表明,冰冷的冥王星具有比样本平均值更高的温度。
2012-02-16 astro-ph.EP
Transneptunian objects and Centaurs from light curves
我们通过获得整个样品的平均旋转特性,确定自旋频率分布并将这些数据与基于流体静力学平衡的简单模型进行比较来分析庞大的光变曲线数据库。对于旋转周期,获得的平均值为6.95小时的整个样本,6.88小时的海王星外天体(TNOs)单独和6.75小时的半人马座。从麦克斯韦拟合的旋转频率分布的平均旋转速率为7.35小时,整个样本,7.71小时的TNO单独和8.95小时的半人马座。这些结果是考虑到振幅低于0.15等的物体的单峰光变曲线和可变性> 0.15等的物体的双峰光变曲线的标准而获得的。最佳Maxwell拟合的阈值在0.10和0.15 mag之间。整个样本的平均光变曲线振幅为0.26等,仅TNO为0.25等,半人马座为0.26等。振幅与Hv的相关性清楚地表明,较小的(和碰撞演化的)物体比较大的物体更长。从模型结果来看,流体静力平衡似乎可以解释几乎整个样本的统计结果,这意味着在H范围内几乎所有的TNO都可能达到流体静力平衡[-1,7]。这意味着,对于0.04到0.20的合理的轨道半径,直径从300公里到100公里的天体可能处于平衡状态。因此,绝大多数天体都符合矮行星的条件,因为它们符合流体静力平衡条件。最佳模型密度对应于1100 kg/m3。
2009-11-05 astro-ph.EP
The Reflectance of Cold Classical Trans-Neptunian Objects in the Nearest Infrared
最近对海王星外天体(TNOs)的光度测量显示,冷经典TNOs具有独特的Z波段颜色特征,并占据自己独特的表面类别。这表明,在0.8微米以上的波长处,冷经典的反射光谱中存在吸收带。在这里,我们提出的反射光谱跨越0.55-1.0微米的六个TNO占领动态冷轨道在半长轴接近44金。我们的五个光谱显示出清晰和广泛一致的光谱梯度降低0.8微米以上,偏离他们的线性红色光学连续光谱,并与他们报告的光度颜色数据一致。尽管预测,我们发现没有证据表明,光谱平坦化是由一个吸收带中心附近1.0微米。我们预测,这五个光谱的整体一致的形状是有关的存在下,类似的耐火有机物在其表面上,和/或其类似的物理表面性质,如孔隙率或粒度分布。这五个目标的反射光谱的一致性与预测一致,即冷经典在形成和表面演化方面有着共同的历史。我们的第六个目标,在过去的不同点上被模糊地归类为热或冷经典,具有在观察到的整个范围内几乎保持线性的光谱。这表明TNO是冷经典动力学范围内的热经典闯入者,并支持其他这样的闯入者可以通过其在0.8-1.0微米范围内的线性反射光谱来识别的想法。
2021-02-17 astro-ph.EP
Early formation of moons around large trans-Neptunian objects via giant impacts
最近的研究表明,所有大型(直径超过1,000公里)海王星外天体都形成卫星系统。虽然冥王星最大的卫星冥卫一被认为是直接由巨大撞击形成的撞击物的完整碎片,但巨大撞击是否可以解释所有大型TNO之间的次级与初级质量比和自旋/轨道周期的变化仍有待确定。在这里,我们系统地进行流体动力学模拟,调查卫星形成通过巨大的影响。我们发现,模拟的次级到初级的质量比在很宽的范围内变化,这与观测到的质量比重叠。我们还发现,卫星系统的自旋/轨道周期和小偏心率的当前分布可以解释只有当他们的自旋和轨道潮汐演变:最初作为流体状的机构,但最终作为刚体。这些结果表明,所有的卫星的大型TNO的形成在太阳系形成的早期阶段,海王星向外迁移之前,通过巨大的冲击,他们完全或部分熔融期间的巨大冲击时代。
2019-06-26 astro-ph.EP physics.geo-ph
Photometry of Centaurs and trans-Neptunian objects: 2060 Chiron (1977 UB), 10199 Chariklo (1997 CU26), 38628 Huya (2000 EB173), 28978 Ixion (2001 KX76), and 90482 Orcus (2004 DW)
半人马座和海王星外天体(TNO)都是在外太阳系发现的小天体。半人马座是一个短暂的人口之间的木星和海王星的轨道移动,他们可能扩散出的TNO。TNO主要移动到海王星之外。其中一些天体显示出偶发的彗星行为;其中百分之几的天体被认为拥有双星伴星。在这里,我们研究了两个半人马座-2060 Chiron(1977 UB)和10199 Chariklo(1997 CU 26)-以及三个TNO-38628 Huya(2000 EB 173),28978 Ixion(2001 KX 76)和90482 Orcus(2004 DW)-的光变曲线以及半人马座和Huya的颜色。精确的,~ 1%,R波段绝对CCD测光的这些小天体之间获得2006年和2011年;新的数据被用来调查这些对象的旋转速率。半人马座和Huya的颜色是使用BVRI测光确定的。分析五个次要天体的点扩散函数,寻找昏迷或密切同伴的迹象。还讨论了天体测量学。对这些天体的光变曲线进行周期图分析,得出以下自转周期:凯龙星为5.5+-0.4小时,恰里克洛为7.0+-0.6小时,胡亚为4.45+-0.07小时,伊克西翁为12.4+-0.3小时,奥库斯为11.9+-0.5小时。色指数为B-V=0.53 ± 0.05,V-R=0.37 ± 0.08,R-I=0.36 ± 0.15。Chariklo的计算值为V-R=0.62+-0.07和R-I=0.61+-…
2016-06-03 astro-ph.EP
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)
本文通过三种数值方法分析了转Neptune物体和主带小行星的Lyapunov时间,发现克隆集合比单轨道计算更可靠,揭示了轨道不确定性物体的动力学行为。
2026-02-18 astro-ph.EP
Orbit determination of Transneptunian objects and Centaurs for the prediction of stellar occultations
预测外海王星天体和半人马座的恒星掩星是一个困难的挑战,需要准确的掩星位置和天体星历。到目前为止,最常用的涉及数十个TNO/半人马座的预测方法是考虑相对于参考星历的赤经和赤经的恒定偏移。该偏移被确定为TNO的最新观测与参考星历之间的差。当偏移随时间保持恒定时,可以成功地应用该方法。本文提出了一种新的精确轨道确定程序的基础上的替代方法的预测,它使用所有可用的位置的TNO从小行星中心数据库加上新的天体测量位置从未发表的意见。轨道确定是通过一个数值积分程序(NIMA),在其中我们开发了一个特定的加权计划。NIMA方法适用于51个选定的TNO/半人马座。为此,我们在2007-2014年期间进行了大约2900次新的观测。利用NIMA,我们成功地预测了2013年至2015年期间10个TNO和3个半人马座恒星的掩星。通过比较NIMA和JPL星历,我们突出了它们之间的偏移随时间的变化。给出的例子,我们表明,常数偏移量的方法不能准确地预测的13个观测到的正掩星NIMA成功预测的6。结果表明,NIMA能够有效地细化这些天体的轨道。最后,我们表明,由正掩星给出的天体测量位置可以帮助进一步完善TNO的轨道,从而对未来的预测。我们还提供了51个选定的TNOs和他们的星历在一个可用的格式由SPICE库的未公布的观测。
2015-09-29 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
OSSOS III - Resonant Trans-Neptunian Populations: Constraints from the first quarter of the Outer Solar System Origins Survey
外太阳系起源巡天(OSSOS)的前两个观测天空“区块”大大增加了在海王星平均运动共振中观测到的特征良好的海王星外天体(TNO)的数量。我们描述了迄今为止OSSOS检测到的31个安全共振TNO,并使用它们独立验证了加拿大-法国黄道面调查(CFEPS; Gladman et al. 2012)的共振人口模型,我们发现了广泛的一致性。我们确认5:2共振比外太阳系动力学历史模型预测的人口更多;我们的最小人口估计表明,高偏心率(e>0.35)部分的共振至少与2:1共振一样多,可能与3:2共振一样多。其中一个OSSOS块非常适合探测海王星3:2共振中低天平动振幅捕获的物体,这是测试共振TNO起源的一个感兴趣的群体。我们检测到三个3:2的对象与天平动振幅低于截止建模CFEPS; OSSOS因此提供了新的约束,这种分布。OSSOS检测证实2:1共振具有比3:2或5:2共振更冷的动态倾斜分布。使用组合OSSOS和CFEPS 2:1的检测,我们约束的比例2:1的对象在对称模式的天平动为0.2-0.85;我们还约束的比例领先与尾随的不对称图书馆,这已被理论上预测为根据海王星的迁移历史,为0.05-0.8。未来的OSSOS块将改善这些限制。
2016-04-27 astro-ph.EP
Machine Learning Assisted Dynamical Classification of Trans-Neptunian Objects
Planetary Science Institute(行星科学研究所);The University of Arizona(亚利桑那大学)
针对TNO人工轨道分类低效且难以应对LSST数据增长的问题,本文提出基于动力学特征和监督学习的自动分类器,准确率达到人工匹配98%、动力学相关分类99.7%。
2024-05-08 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Pushing the limits: K2 observations of the trans-Neptunian objects 2002 GV31 and (278361) 2007 JJ43
我们提出的第一次光度观测的trans-Neptunian对象(TNOs)采取的开普勒太空望远镜,在过程中获得的K2黄道调查。两个微弱的对象已被监测在专门设计的像素掩模,集中在固定点的对象,当他们的日常运动是最慢的。在实验的设计中,只从探测器中检索这些物体的视路径,即开普勒像素的成本最小化。由于目标的模糊,我们采用特定的减少技术和共同添加的图像。我们在未滤波的Kepler带中测量旋转周期和振幅如下:对于(278361)2007 JJ 43和2002 GV 31,我们得到P_rot=12.097 h和P_rot=29.2 h,而总振幅分别为0.10和0.35 mag。未来的太空任务,如TESS和PLATO,并不适合这种观测。因此,我们鼓励在每次观测活动中包括其固定点周围最明亮的TNO,以利用K2任务的这种独特能力,从而提供许多物体的无偏旋转,形状和旋转特征。
2015-04-15 astro-ph.EP
Trans-Neptunian objects and Centaurs at thermal wavelengths
穿海王星天体(TNO)和半人马座天体的热辐射已经在中红外和远红外波长处被观测到-其中最大的贡献来自斯皮策和赫歇尔空间天文台-最亮的也是亚毫米和毫米波长。这些测量允许确定近180个物体的大小和密度,以及大约25个多系统的密度。导出的非常低的热惯性表明,在大的日心距离和高的热惯性物体,这表明多孔和低传导率的表面减少的证据。无线电发射率被认为是低的($ε_r$ =0.70 $\pm$ 0.13),在少数情况下可能的光谱变化。密度随物体尺寸的一般增加指向不同的形成位置或时间。平均的累积率从大约5-6%(半人马座、散盘天体)增加到15%(分离天体),热经典天体和冷经典天体的累积率分布不同。我们的样本中的颜色分离是年轻太阳系成分不连续的证据。样本(不包括矮行星和妊神星家族)的平均轨道半径为0.08,妊神星家族成员的轨道半径接近0.5,最好的解释是水冰的存在。现有的热测量仍然是一个宝库的时候,远红外制度是无法观测。
2019-05-17 astro-ph.EP
High-inclination Centaur reservoirs beyond Neptune
Universit\'e C\ ote d'Azur, CNRS, Observatoire de la C\ ote d'Azur, CS 34229, 06304 Nice, France
研究通过模拟发现海王星外极走廊存在长期储库,可产生高倾角塞塔乌斯,而低倾角储库无法产生此类天体。
2025-11-25 astro-ph.EP
Lightcurves and Rotations of Trans-Neptunian Objects in the 2:1 Mean Motion Resonance with Neptune
本文报道了用6.5米麦哲伦-巴德望远镜和4.3米洛厄尔发现望远镜获得的21个海王星外天体在海王星2:1平均运动共振下的转动光变曲线。主要调查的目标是找到显示大的光变曲线振幅的物体,这表明接触双星或高度细长的物体。在我们的样本中,两个2:1共振的TNO显示出显著的短期光变曲线振幅:2002 VD $_{130}$和(531074)2012 DX $_{98}$。2012 DX $_{98}$的完整光变曲线推断出其周期为20.80 $\pm$ 0.06 h,振幅为0.56 $\pm$ 0.03 mag,而2002 VD $_{130}$的旋转周期为9.85 $\pm$ 0.07 h,光变曲线振幅为0.31 $\pm$ 0.04 mag。基于光变曲线形态,我们将(531074)2012 DX $_{98}$归类为可能的接触双星,但2002 VD $_{130}$可能是单个细长天体。根据我们的样品和文献中报道的光变曲线,我们估计在2:1共振中,几乎相等大小的接触双星的百分比较低,只有7-14 $\%$,这与动力学冷经典trans-Neptunian天体报道的低比例相当。在2:1的海王星共振中,这种低接触双星比例与最近数值模拟的较低估计值一致。我们报告了2002 VD $_{130}$的斯隆g ',r',i'表面颜色,这是一个红外TNO,而2012 DX $_{98}$是一个非常红色的对象基…
2022-06-20 astro-ph.EP
The DECam Ecliptic Exploration Project (DEEP) VI: first multi-year observations of trans-Neptunian objects
本研究基于DECam黄道探索计划多年观测数据,发现105个新海王星外天体,通过数字跟踪与轨道拟合获得其可靠参数,发现经典TNO族群与CFEPS-L7柯伊伯带模型存在差异。
2023-10-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Absolute colors and phase coefficients of trans-Neptunian objects: HV-HR and relative phase coefficients
海王星外天体(trans-Neptunian objects,TNOs)是太阳系中距离太阳很远的小天体。因此,它们的物理性质很难测量。准确确定它们的物理参数对于建立模型和理论化人口的实际组成和分布,以及提高我们对太阳系形成和演化的理解至关重要。本工作的目的是在两个滤波器,$V$和$R$,一个大的TNO样本的相位曲线,获得绝对星等($H$)和相位系数($β$),并研究它们之间的可能的关系和其他物理参数(轨道要素,大小,和dos)。我们使用我们自己的数据,以及来自文献的数据,来创建假设总体线性趋势的相位曲线。我们获得了35个TNO的新幅度,其中27个在V滤波器中,35个在R滤波器中。这些幅度,再加上从文献中的数据,使我们能够获得绝对的幅度,114在V过滤器和113在R过滤器,其中106有两个。从搜索相关性,我们发现了一个强大的$H_V-H_R$和$Δβ=β_V-β_R$,这可能是更多的表面结构比组成或大小的对象之间的关系。
2018-08-29 astro-ph.EP
On the Dynamical Origins of Retrograde Jupiter Trojans and their Connection to High-Inclination TNOs
在过去的十年中,对高度倾斜(轨道倾角i > 60°)的海王星外天体(TNO)的观测对当前的太阳系形成模型提出了重要挑战(Levison等人,2008年; Nesvornstrom,2015年)。这些引人注目的小行星需要存在一个遥远的强面外TNO储存库,这本身需要一些动力学产生机制(Gladman et al. 2009; Gomes et al. 2015; Batygin and Brown 2016)。最近对太阳系中高i小天体的普查中,一个值得注意的新发现是逆行小行星514107 Ka'epaoka'awela,它目前与木星在i = 163°处的平均运动共振为1:-1(Wiegert et al. 2017)。在这项工作中,我们描绘了逆行的木星特洛伊人和高i半人马之间的直接联系。首先,我们对Ka'epaoka'awela大样本克隆进行了100 Ma的数值反传,结果表明长期稳定的克隆倾向于稳定地减小它们的倾角,直到它集中在90°和135°之间,而它们的偏心率和半长轴增加,使它们中的许多坚定地进入外海王星域。重要的是,这些克隆体与行星9研究中产生的合成高i半人马座有显著的重叠(Batygin et al. 2019),并暗示存在相对突出的,稳态的小型天体种群占据极地跨土星轨道。其次,通过直接数值正演模拟,我们描绘了动力学路径,通过该路径,柯伊伯带的分散盘人口的传统成员可以成为逆行木…
2020-08-25 astro-ph.EP
Year six photometric measurements of known Trans-Neptunian Objects and Centaurs by the Dark Energy Survey
本研究利用DES Y6数据识别并分类144个海外天体,估算其直径,并发现颜色与轨道倾角及相位斜率间的弱相关性。
2025-09-08 astro-ph.EP
Chaotic Dynamics of Trans-Neptunian Objects Perturbed by Planet Nine
对最遥远的海王星外天体(TNO)轨道之间的集群观测激发了人们对潜伏在太阳系外围的未被发现的第九颗行星的可能性的兴趣。一些作者进行的数值模拟表明,只要选择适当的行星质量和轨道,这样的行星就可以在遥远的TNO群体的轨道要素中保持集群,与观测到的样本类似。然而,由这样一个遥远的偏心扰动引起的丰富的基本动力学过程的许多方面还没有得到充分的探索。我们报告的结果,我们的共面测试粒子的动力学的调查,与一个大质量的身体在一个圆形轨道(海王星)和一个大质量的身体在一个更遥远的,高度偏心的轨道(假定的行星九)。我们发现,我们的理想化模拟的详细检查提供了丰富的测试粒子动力学,是可能的巨大的洞察力。特别是,我们发现混沌和共振重叠在粒子的动力学演化中起着重要的作用。我们开发了一个简单的映射模型,使我们能够详细地了解,网络的重叠平均运动共振探索混沌演变的粒子。我们还表明,与海王星的引力相互作用可以对粒子的轨道演化产生深远的影响。我们的研究结果可以作为更好地理解在更复杂的模拟中观察到的动力学行为的起点,这些模拟可用于限制行星9的质量和轨道。
2018-05-01 astro-ph.EP
The dynamics of rings around Centaurs and Trans-Neptunian Objects
自2013年以来,人们已经知道半人马座小天体Chariklo和矮行星Haumea周围有密集而狭窄的环。在半人马座喀戎星周围也发现了致密物质,尽管其性质存在争议。这是有史以来第一次在巨行星周围以外的其他地方观察到环,这表明这些特征比以前认为的更常见。这些环的起源仍然不清楚。特别是,目前还不知道是否相同的一般过程可以解释Chariklo,Chiron,Haumea周围物质的存在,或者每个物体都有非常不同的历史。尽管如此,小天体的一个特殊方面是它们可能具有非轴对称的形状(地形特征和/或伸长),这在巨行星中基本上是不存在的。这在物体的自旋速率和环粒子的平均运动之间产生了强烈的共振。特别是,林德布拉德型共振倾向于清除共转(或同步)轨道周围的区域,在那里粒子的轨道周期与天体的轨道周期相匹配。无论光环的起源是什么,查里克洛和妊神星适度的地形特征或拉长解释了为什么它们的光环应该在最外面的1/2共振之外被发现,在那里粒子完成一次旋转,而物体完成两次旋转。共振位置相对于身体的罗氏极限的比较表明,快速旋转有利于被环包围。我们讨论了更详细的1/2和1/3共振的相图,以及卫星形成环的存在的后果。
2019-04-09 astro-ph.EP
Short-term variability of 10 trans-Neptunian objects
我们提出了我们的最新结果的短期变化的trans-Neptunian对象(TNOs)。我们在西班牙和智利用几台望远镜进行了宽波段CCD测光观测。我们目前的结果的基础上,三年的观测和报告的短期变化的10个TNO。我们研究的目标样本包含经典天体:(275809)2001 QY 297,(307251)2002 KW 14,(55636)2002 TX 300,2004 NT 33,(230965)2004 XA 192和(202421)2005 UQ 513,共振体:(84522)2002 TC 302,一个散射目标:(44594)1999 OX 3,以及两个分离的物体:(145480)2005 TB 190和(40314)1999 KR 16。对于每个目标,光变曲线以及可能的旋转周期和光度振幅的报告。大多数被观测到的天体都呈现出低的峰间振幅,<0.15等。只有两个天体的光变曲线振幅高于0.15等:(275809)2001 QY 297和(307251)2002 KW 14。我们注意到文献中的两个偏差,先前在Thirouin等人(2010)中进行了研究,并被这项新研究证实:对具有小振幅光变曲线的物体的偏差,以及对已发表旋转周期数据库中具有长旋转周期的物体的第二个偏差。我们推导出一些目标的物理性质的约束。我们还报道了(40314)1999 KR 16和(44594)1999 OX 3在0度…
2012-07-09 astro-ph.EP