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
Photometry of outer Solar System objects from the Dark Energy Survey II: a joint analysis of trans-Neptunian absolute magnitudes, colors, lightcurves and dynamics
本文基于暗能量巡天696个海王星外天体，联合分析绝对星等、颜色、光变与动力学，识别出NIRB和NIRF两个诞生族群并揭示其径向分层，为外太阳系形成演化模型提供约束。
2025-01-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Non-resonant secular dynamics of trans-Neptunian objects perturbed by a distant super-Earth
我们使用一个长期的模型来描述的非共振动力学的trans-Neptunian对象存在的外部十个地球质量的扰动。长期动力学类似于“偏心Kozai机制”，但既有内部成分（四颗巨行星），也有外部成分（偏心遥远扰动）。通过庞加莱截面，连续研究了非倾斜或倾斜外行星的情况，与以前的工作联系起来。在倾斜的情况下，通过假设摄动体的近日点无旋进变元，问题被简化为两个自由度。扰动的大小通常由小天体的半长轴决定：我们表明，经典的可积图像在70 AU以下仍然有效，但当我们接近外部扰动时，它会逐渐被破坏。特别是在大于150天文单位时，大幅度的轨道翻转成为可能，而在大于200天文单位时，Kozai天平动岛完全被混沌海淹没。许多共振关系被突出。最大和持久的是与远距离摄动轨道的拱线对准或反对准有关。
2017-07-05 astro-ph.EP
Pencil-Beam Surveys for Trans-Neptunian Objects: Limits on Distant Populations
外太阳系中的两个小天体群仍然特别难以捉摸：分散盘天体和类似塞德娜的天体。这些种群是重要的动力学示踪剂，了解它们的空间和大小分布的细节将增强我们对太阳系形成和持续演化的理解。通过使用新推导出的最大日心距离的限制，最近的太阳光束调查的跨海王星对象是敏感的，我们确定新的上限的总数量遥远的SDO和塞德娜类物体。虽然总体上与广域调查估计的种群一致，但我们表明，对于α > 0.7-1.0的震级分布斜率，这些双波束调查提供了比文献中目前估计更强的上限。
2010-04-19 astro-ph.EP
Uncertainty in Grain Size Estimations of Volatiles on Trans-Neptunian Objects (TNOs) and Kuiper Belt Objects (KBOs)
我们分析了纯甲烷（CH 4）和氮饱和甲烷（N2：CH 4）冰，最丰富的挥发性物质的跨海王星对象（TNOs）和柯伊伯带对象（KBOs）的粒度估计的不确定性。我们比较了这些冰的单次散射，它确定了外太阳系风化层的粒度估计（Hansen，2009），使用Mie散射模型和辐射转移散射模型（RTM）中的其他两个Hapke近似（Hapke，1993）在近红外（NIR）波长（1-5 $μ$ m）。等效板（Hapke板）近似模型预测的结果更接近米氏散射在近红外波长在很宽的晶粒尺寸范围。相比之下，即使内散射模型（ISM）预测具有10 $μ$ m半径的颗粒的近似颗粒直径接近于Mie模型，但是其在较大粒度的预测估计中表现出较高的差异（例如，100和1000 $μ$ m半径）。由于瑞利效应的单散射性能，既不Hapke近似模型可以预测一个准确的晶粒尺寸估计的小颗粒（半径$\leq$ 5 $μ$ m）。我们建议，未来的研究应有利于等效板近似时，采用RTMs估计外太阳系的大量TNO和KBO的粒度。
2021-10-27 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
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
Unveiling the Trans-Neptunian Region with the SKA
Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC（安达卢西亚天体物理研究所-西班牙国家研究委员会）；Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)（马克斯·普朗克地外物理研究所）；LESIA - Observatoire de Paris, CNRS（巴黎天文台LESIA实验室-CNRS）；Department of Physics, University of Helsinki（赫尔辛基大学物理系）
研究利用SKA-AA4探测海王星外天体（TNOs）和半人马小行星的厘米波热辐射，以约束其热物理性质和次表层结构。
2026-06-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Trans-Neptunian Space and the Post-Pluto Paradigm
冥王星系统是众多冰冷矮行星和伴随卫星系统的原型，这些行星和卫星系统居住在海王星以外的太阳系的巨大体积中。新视野号对冥王星及其五颗卫星的探索让我们得以一窥它们的亲属可能拥有的一系列特性。此外，冥王星和冥卫一的表面记录了小的海王星外天体的撞击，通过将它们作为证据板，我们可以推断出海王星外天体的一些关键特性，这些天体的大小远远低于目前的直接检测极限。本章总结了我们从冥王星系统中了解到的有关海王星外行星群的起源和性质、在太阳系的各个年龄阶段对这些行星群的作用过程，以及这些作用过程可能在今天仍然活跃。本摘要中包括对海王星外小天体的大小分布特性的推断，以及对小尺寸双星系统的估计。此外，本章还比较了外海王星矮行星卫星的现存性质，以及它们对卫星形成过程和外太阳系星子早期演化的影响。最后，本章最后讨论了近期的理论、观测和实验室工作，这些工作可以进一步加深我们对冥王星系统的理解，以及它的性质如何指导未来对海王星外空间的探索。
2021-07-05 astro-ph.EP
Shepherding in a Self-Gravitating Disk of Trans-Neptunian Objects
一个相对大质量和适度偏心的海王星外天体盘（TNO）可以有效地抵消由外行星引起的拱点岁差，并在此过程中将其人口中的高偏心成员引导到与盘本身反对齐的近静止配置。我们对这一显著特征非常感兴趣，开始广泛探索由巨行星和巨大的海王星外碎片盘的联合作用所维持的完整空间动力学。在这个过程中，我们确定了磁盘质量，偏心率和进动率的范围，允许apse-clustered人口，忠实地再现了备受讨论的TNO人口的关键轨道特性。牧羊盘假说肯定是对任何潜在的太阳系万神殿第九个成员的补充，并且可以完全消除对它的需要。我们讨论了它的基本成分的背景下，太阳系的形成和演化，并认为他们的自然鉴于越来越多的机构的观测和理论知识的自引力盘周围的大质量的机构，包括太阳系外的碎片盘。
2018-11-25 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
Photometry of outer Solar System objects from the Dark Energy Survey I: photometric methods, light curve distributions and trans-Neptunian binaries
本文报告了从暗能量巡天图像中提取800多个海王星外天体精确测光信息的方法，通过场景建模测光和MCMC方法分析其颜色与光变幅度，发现冷经典TNO比热经典TNO更具可变性，揭示了不同种群的物理起源差异。
2023-04-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
No Evidence for Orbital Clustering in the Extreme Trans-Neptunian Objects
极端海王星外天体（ETNO）在近日点$\varpi$和升交点$Ω$经度上的明显聚集被归因于外太阳系中一颗看不见的5-10个地球质量的行星的引力效应。为了研究选择偏差如何导致这种聚集，我们考虑了暗能量调查，外太阳系起源调查以及谢泼德和特鲁希略调查发现的14个ETNO。使用每个调查的已发布的指向历史，深度和TNO跟踪选择，我们计算的联合概率，这些对象是一致的，在$\varpi$和$Ω$中具有均匀分布的基本父人口。我们发现，检测到的ETNO的近日点和轨道极的平均缩放经度与在$17\%$和$94\%$之间水平上的均匀种群一致，因此得出结论，该样本没有提供角度聚集的证据。
2021-02-18 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
A Southern Sky and Galactic Plane Survey for Bright Kuiper Belt Objects
在10月-25度以南和/或银道面附近的大约2500平方度的天空中，观测明亮的外太阳系天体。这次巡天是第一次大规模的南方天空和银河平面巡天之一，目的是探测海王星外区域的矮行星和其他明亮的柯伊伯带天体。这次巡天观测得到的R波段极限星等为21.6等。总共探测到18个外太阳系天体，包括冥王星，冥王星是在银河系中心附近探测到的，使用了最佳图像相减技术来去除高恒星密度背景。其中14个是以前未知的海王星外天体，表明迄今尚未在南部天空中仔细搜寻明亮的太阳系外天体。假设中等的重力，这次巡天的几个新发现可能处于流体静力平衡，因此被认为是矮行星。将这次调查与以前在北半球的调查相结合，表明柯伊伯带在R波段的震级接近21等。柯伊伯带的所有主要动力学类别都被至少一个矮行星大小的物体占据。3：2海王星共振是最内层的海王星共振，有几个大的物体，而主要的外海王星共振，如5：3，7：4，2：1和5：2，似乎没有任何大的物体。这表明外部共振相对于3：2共振在对象中显著耗尽，或者具有与3：2共振显著不同的对象分类。对于最大的天体（H<4.5等），分散盘的天体数量似乎是柯伊伯带的几倍，而塞德娜的天体数量可能是柯伊伯带的几倍。
2011-07-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Dynamically Excited Outer Solar System Objects in the Hubble Space Telescope Archive
在HST外太阳系天体档案搜索的第二部分，我们提供了最暗的黄道中纬度巡天。本文报道了在距黄道5{ \circ } - 20{ \circ }带发现的28个新的海王星外天体和1个半人马小天体（R ~ 2km）。这些激发天体的倾角分布与较亮的黄道巡天观测结果一致。我们建议，大小和倾角分布应估计一致使用合适的调查校准搜索算法和可靠的轨道信息。
2011-08-25 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
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
2004 KV18 - A visitor from the Scattered Disk to the Neptune Trojan population
我们对最近发现的海王星特洛伊2004 KV 18进行了详细的动力学研究，这是第二个被发现围绕海王星尾部拉格朗日点L5振动的物体。我们发现，2004 KV 18正在一个高度不稳定的轨道上运行，很可能是在过去100万年的某个时候从半人马座种群中捕获的，起源于海王星轨道之外的散射盘。2004 KV 18的不稳定性是如此之大，以至于许多被研究的测试粒子在大约0.1 - 0.3百万年的时间内离开了海王星特洛伊云，而仅仅用了3700万年的时间，就有一半的91125个测试粒子被完全从太阳系中移除。与之前发现的其他海王星特洛伊木马（2001 QR322和2008 LC 18）在一亿年的时间尺度上显示出动力学不稳定性不同，2004 KV 18显示出如此极端的不稳定性，以至于它必须是一个临时捕获的特洛伊木马，而不是海王星特洛伊木马种群的原始成员。因此，它提供了一个迷人的洞察力的过程，通过该过程中，小天体是转移周围的外太阳系，并代表了一个令人兴奋的除了动物园的太阳系的小天体。
2012-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Trans-Neptunian Binaries as Evidence for Planetesimal Formation by the Streaming Instability
行星在原行星盘中出现的关键一步是由较小的盘成分吸积大小为1-1000 km的星子。这个过程是知之甚少，部分原因是我们缺乏良好的观测限制的复杂的物理过程，有助于星子的形成。在外太阳系，寻找线索的最佳地点是柯伊伯带，在那里，冰冷的星子存活到今天。在这里，我们报告的证据表明，柯伊伯带微行星形成的流动不稳定性，一个过程中，空气动力学集中的卵石块引力坍缩成100公里级的机构。引力坍缩曾被用来解释柯伊伯带中普遍存在的等大小双星。我们分析了新的流体动力学模拟的流不稳定性，以确定模型的期望二元轨道的空间取向。预测的广泛的倾角分布与80%的海王星外双星轨道相匹配的观测。形成模式，这意味着主要逆行双星轨道可以排除。鉴于它适用于广泛的原行星盘条件，预计流动不稳定性种子星子形成也在其他地方的太阳系，超越。
2019-06-26 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
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
Discovery of A New Retrograde Trans-Neptunian Object: Hint of A Common Orbital Plane for Low Semi-Major Axis, High Inclination TNOs and Centaurs
虽然大多数半人马被认为起源于散射盘，其中高倾角成员来自奥尔特云，但跨海王星天体（TNO）的高倾角成分的起源仍然不确定。我们报告发现一个逆行的TNO，我们昵称为“Niku”，检测泛星1外太阳系调查。我们的数值积分表明，Niku的轨道动力学与2008 KV $_{42}$（Drac）非常相似，半衰期为$\sim 500$ Myr。比较类似的高倾角TNO和半人马座天体（$q > 10$ AU，$a < 100$ AU和$i > 60^\circ$），我们发现这些天体在升交点处有一个令人惊讶的集群，并且占据一个共同的轨道平面。该轨道配置具有高度统计学意义：3.8- $σ$。需要一个未知的机制来解释观察到的聚类。这一发现可能为研究高倾角物体的可能储集层提供了一条途径。
2016-08-05 astro-ph.EP
Trans-Neptunian Binary Mutual Events in the 2020s and 2030s
Florida Space Institute, University of Central Florida（佛罗里达太空研究所，中佛罗里达大学）；Lowell Observatory（洛厄尔天文台）；Northern Arizona University（北亚利桑那大学）；Brigham Young University Department of Physics & Astronomy（杨百翰大学物理与天文学系）
本文利用高精度轨道解和贝叶斯框架，预测2020-2030年代Trans-Neptunian双星相互事件，以提高观测和研究的可行性。
2026-03-05 astro-ph.EP
Absolute colors and phase coefficients of asteroids
内容：我们使用小天体的相位曲线来测量绝对星等，并结合补充的理论和实验结果，来了解它们表面的微观和宏观性质。虽然我们可以观测到相位角约为30度的小行星，但太阳系外天体所覆盖的相位角范围通常不会超过半人马座天体的7至10度，海王星外天体的2度，并且可以假设星等和相位角之间存在线性关系。目的：我们的目标是直接比较内太阳系（木星轨道内）物体的数据与半人马座和海王星外物体的数据。研究方法：我们使用SLOAN移动物体目录的数据来构建相位曲线限制相位角小于或等于7.5度，兼容的角度观察到的trans-Neptunian/半人马座人口。我们假设一个线性模型的光度行为，以获得绝对星等和相位系数的ugirz，V和R过滤器。结果：我们得到了绝对星等在七个过滤器的$>4000$对象。我们与外部太阳系物体的比较指出了表面的一个共同属性：本质上更红的物体随着相位角的增加而变成蓝色，而本质上更蓝的物体则相反。
2022-09-27 astro-ph.EP
Long-term orbital dynamics of trans-Neptunian objects
本文回顾了影响海王星外天体轨道的不同机制，从内部扰动（行星散射，平均运动共振，长期效应）到外部扰动（银河潮汐，经过的恒星）。我们概述了可用于建模和研究它们的理论工具，重点是分析方法。我们最终将这些机制与所观察到的海王星外天体的不同种群进行比较，并得出结论，它们如何参与整个分布的塑造。
2020-01-21 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
Considerations on the magnitude distributions of the Kuiper belt and of the Jupiter Trojans
通过研究柯伊伯带中冷、热星群和木星特洛伊星的绝对星等（H）分布（以下简称HD），我们发现特洛伊星是从原始外海王星微行星盘的外部捕获的证据。我们开发了一个草图模型的硬盘的内部和外部的磁盘是一致的观察到的分布和动态演化的情况下被称为“尼斯模型”。这使我们预测，热种群的HD应该具有与冷种群的HD相同的斜率（6.5 < H < 9），两者都与特洛伊人的HD的斜率一样陡。目前的数据部分支持这一预测，但需要未来的观察来澄清这一问题。由于特洛伊人的HD在H~9处翻转到一个碰撞平衡斜率，当特洛伊人仍然嵌入原始的海王星外盘时，我们的模型意味着同样的翻转应该表征柯伊伯带人口的HD，与Bernstein等人（2004）和Fuentes和Holman（2008）的结果一致。最后，我们表明，由尼斯模型施加的原始trans-Neptunian盘的总质量的约束意味着它是不可能的冷人口形成超过35 AU。
2009-03-05 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
An automated occultation network for gravitational mapping of the trans-neptunian solar system
本研究提出利用沿子午线排列的自动化小型望远镜阵列测量小行星掩星，以引力测绘外太阳系，并评估其探测“行星X”的能力，发现主带小行星为最优目标，200台望远镜的十年巡天可对5地球质量“行星X”达到5σ灵敏度。
2025-01-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Distant trans-Neptunian object candidates from NASA's TESS mission scrutinized: fainter than predicted or false positives?
美国宇航局的凌日系外行星调查卫星（TESS）正在从太空对天空进行均匀调查，以寻找凌日系外行星。收集到的数据还用于探测经过的太阳系天体，包括17个新的太阳系外太阳系候选天体，这些天体的地心距离在80-200天文单位之间，需要利用地面望远镜资源进行后续观测加以确认。在这里，我们提出了一个概念验证的小型调查的结果，旨在恢复这些候选人进行了4.2米威廉赫歇尔望远镜和QHY 600 L CMOS相机安装在其主要焦点。对于每一个尝试的候选者，我们都在斯隆r '中的预期坐标周围测量了一个超过一平方度的天空。同一位置在连续5个或几乎连续的夜晚被重访，在r' < 23 mag.达到S/N > 4.我们集中在位于赤道坐标（07：00：15，+86：55：19），距离地球202.8 au和（06：39：47，+83：43：54）的环极TESS候选者周围的天空区域，但我们无法恢复其中任何一个在r' < 23 mag.根据对所获得图像的详细分析，我们确认，要么两个候选者比预测的要暗得多，要么它们是误报。
2022-04-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
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
Limits on the number of primordial Scattered Disk objects at Pluto mass and higher from the absence of their dynamical signatures on the present day trans-Neptunian Populations
今天，冥王星和厄里斯分别是最大和质量最大的海王星外天体。它们被认为是一群星子的最后残余，自形成以来已经减少了99%以上。这一缩减意味着原始种群有数百或数千个冥王星质量的天体，质量数分布可能扩展到数百个月球，数十个火星和几个地球。这些丢失的原行星会在现今的外海王星种群的动力学中留下签名，我们通过考虑超宽双星TNO的生存，冷经典柯伊伯带和共振种群来统计限制它们的原始数量。我们发现，如果原始质量数分布扩展到质量大于冥王星（~ 1 e-3地球质量），它必须向下转向，不超过大约相等的质量/log大小，这与1 e-5和1 e-3地球质量之间观察到的分布有很大的偏差。我们将这些限制与各种小行星和原行星生长模型的预测质量数分布进行比较。这里得出的限制提供了一个测试未来的模型的星子形成。
2018-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
A low-inclination neutral Trans-Neptunian Object in a extreme orbit
我们提出了2016 SD $_{106}$的光度观测和数值模拟，这是一个低倾角（$i=4.8^{\circ}$）的极端海王星外天体，具有大的半长轴（$a=350$ au）和近日点（$q= 42.6$ au）。这个天体拥有独特的中性色$g-r = 0.45\pm0.05$和$g-i=0.72\pm0.06$，与其他遥远的海王星外天体相比，所有这些天体都具有中等红色到红外红色。基于对八年弧的天体测量数据进行轨道拟合的数值积分证实，2016 SD $_{106}$是一个没有显着散射演化的亚稳天体。每个克隆人在1 Gyr模拟结束时都存活了下来。然而，在外太阳系，甚至在主柯伊伯带中，很少发现具有倾角$<5^{\circ}$的中性天体。此外，大多数抬升近日点距离的机制预计只会产生极少数具有倾角的极端天体$<5^{\circ}$。因此，我们探索了一种可能性，即一个假设的遥远行星可以增加这种物体的产量。我们的模拟表明，没有2016年SD $_{106}$样轨道可以从三个柯伊伯带人口测试产生（即plutinos，twotinos和Haumea家族），而不存在一个假设的行星，而一些类似的轨道可以得到它;然而，额外行星的存在产生了范围广泛的大半长轴/大近日点天体，这显然与在相空间的这些区域中观察到的物体的稀缺性相矛盾。未来的研究可能会确定近日点间隙的存在与假设的遥远行星的特定轨道配置之间是否存在联系。
2022-09-27 astro-ph.EP
Generation of Highly Inclined Trans-Neptunian Objects by Planet Nine
太阳系的外海王星区域呈现出复杂的动力学结构，其中大部分可以用巨行星的不稳定性驱动的轨道历史来解释。然而，一个高度倾斜的起源，在某些情况下逆行，人口的trans-Neptunian对象仍然难以捉摸的框架内，这一演变的图片。在这项工作中，我们表明，存在一个遥远的，海王星般的行星，居住在一个偏心和轻微倾斜的轨道完全占的异常组成部分的trans-Neptunian轨道分布。采用与先前用来解释物理空间中遥远的柯伊伯带轨道聚集的行星9相同的参数，我们进行了一系列数值实验，阐明了产生半长轴小于100 AU的高倾斜柯伊伯带天体的物理过程。所确定的动力学路径表明，像Drac和Niku这样的柯伊伯带神秘成员来自太阳系的扩展散射盘。
2016-10-17 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
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
KCTF Evolution of Trans-Neptunian Binaries: Connecting Formation to Observation
最近对海王星外双星（TNB）系统的观测调查大大增加了已知相互轨道的数量。我们对人工合成的跨海王星双星的Kozai周期潮汐摩擦（KCTF）模拟表明，这些系统中的潮汐耗散可以完全重塑它们的原始轨道。具体来说，太阳扭矩应该大大加速了原始（或最近激发）TNB的半长轴衰变和圆化时间尺度。因此，我们在模拟中最初随机分布的TNB演变为具有大量紧密圆形轨道。这种紧密的圆形人口出现在一系列TNO物理特性中，尽管强大的引力四极可以阻止一些完全圆形化。我们引入了一个稳定性参数来预测KCTF在TNB轨道上的有效性，并证明了一些已知的TNB必须有一个大的引力四极杆才能稳定。
2012-06-25 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
Stellar occultations by Trans-Neptunian Objects
本研究介绍了Gaia任务提升恒星掩星预测精度后，该技术在海王星外等外太阳系天体的形状、大气、环系探测及原初星子演化研究中的重要作用与新发现。
2024-11-11 astro-ph.EP
Advanced Techniques in Stability Analysis of Trans-Neptunian Objects
Institute of Physics and Astronomy, Eötvös University（厄特沃什大学物理与天文学研究所）
综述海王星外天体稳定性分析，结合经典与现代方法绘制相空间、分类轨道传输，机器学习作补充，指出基于哈密顿动力学的混合动态 - 统计框架是探索高维参数空间的最有前景方向。
2026-07-16 astro-ph.EP astro-ph.IM nlin.CD
A Single-chord Stellar Occultation by the Extreme Trans-Neptunian Object (541132) Leleākūhonua
幸运星计划预测了一个由超大近日点海王星外天体（541132）Leleākhonua（也被临时命名为2015 TG387）引起的恒星掩星，并于2018年10月20日由研究和教育合作掩星网络观测到。一个单一的检测和附近的非检测提供了限制的大小和重复。如果假定为圆形轮廓，则半径为$r={110}_{-10}^{+14}$ km，对应于所采用的绝对星等H V = 5.6的几何星等${p}_{V}={0.21}_{-0.05}^{+0.03}$，这是动力学类似轨道上其他物体的典型星等。掩星还提供了高精度的天体测量约束。
2020-11-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
OSSOS XII: Variability studies of 65 Trans-Neptunian Objects using the Hyper Suprime-Cam
我们目前的变化测量和部分光变曲线的海王星外天体（TNOs）从一个两个晚上的试点研究，使用超Suprime-Cam（HSC）的斯巴鲁望远镜（Maunakea，夏威夷，美国）。斯巴鲁的大口径（8米）和HSC的大视场（1.77平方度）使我们能够在每个望远镜指向的范围内获得多个物体的测量值。我们在六个观测点上观测了65个m_r = 22.6- 25.5等的天体，在两个晚上里每个观测点允许20- 24次访问。我们的样本都是在最近的外太阳系起源巡天（OSSOS）中发现的，跨度为绝对星等H_r = 6.2- 10.8等，因此研究了比以前的光变曲线项目通常研究的更小的天体。我们的数据支持在其他作品中看到的光变曲线振幅和绝对星等之间存在相关性，但不支持振幅和轨道倾角之间的相关性。我们的样本包括一些对象从不同的动力种群内的trans-Neptunian区域，但我们没有发现任何变化和动力类之间的关系。我们只能估计样本中12个物体的周期，并发现需要更长的观测基线进行可靠的周期分析。我们发现，31个对象（略低于我们的样本的一半）在所有的观察过程中的变化大于0.4等;在较小的1.25小时，1.85小时和2.45小时的窗口，中位数的变化分别为0.13，0.16和0.19马格斯。这种尺度上的变化对于小型TNO来说是很常见的，这一事实对发现调查（如OSSOS或大型综合巡天望远镜）和颜色测量具有重要意义。
2018-12-11 astro-ph.EP
TNFlow: Amortized Posterior Inference for Trans-Neptunian Object Surface Composition
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；SETI Institute（SETI研究所）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）
提出TNFlow架构，基于Shkuratov模型合成光谱训练，可从TNO反射光谱推断表面成分，速度快且泛化性好，但对真实JWST光谱存在材料盲区或偏差，或源于模拟器保真度或训练集。
2026-09-07 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
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
Origin of orbits of secondaries in the discovered trans-Neptunian binaries
本文研究了已发现的外海王星双星中的伴星轨道倾角与主星与伴星之间的距离、伴星绕主星的轨道偏心率、伴星与主星的直径比以及这些双星的日心轨道要素的关系。这些依赖性的解释使用模型的卫星系统的形成在碰撞的两个稀薄的凝聚组成的灰尘和/或直径小于1米的物体。在这个模型中，假设一个卫星系统的形成过程中产生的凝聚在这样的碰撞压缩。在两个凝聚碰撞中形成卫星系统的模型与观测结果一致：根据观测数据，大约40%的海王星外双星相对于它们的质心具有负角动量。
2018-01-16 astro-ph.EP
On the relation of the sizes of trans-neptunian dwarf planets Pluto and Eris
最大的海王星外天体2003 UB 313（矮行星厄里斯）的发现是在5年多以前，但是冥王星和厄里斯的大小（以及它们的密度）的真实关系的问题仍然是有争议的，因为它们的大小的估计是通过各种方法获得的。在这里，我们首先使用半经验的方法推导出的表达式连接的轨道参数偏心率的物理性质的trans-neptunian矮行星，并应用它来确定这些行星的平均大小。这样做证明了厄里斯的平均大小应该比冥王星大9%左右。根据已公布的测光数据和导出的平均直径的最小和最大直径的冥王星和厄里斯的假设偏离其形状从球形的可能的估计。简要讨论了这些矮行星出现这种非球面形状的可能原因。
2012-03-02 astro-ph.EP
Formation of trans-Neptunian satellite systems at the stage of condensations
外海王星卫星系统在稀薄前星子阶段（即，灰尘和/或直径小于1米的物体的凝结）。据推测，海王星外天体（包括那些有卫星的天体）可能是由母体稀薄的前星子压缩而形成的。用于计算两个碰撞凝聚相对于其质心的角动量的公式（Ipatov，2010）用于将这种动量与观测到的卫星系统的角动量进行比较，用于估计形成卫星系统所需的凝聚的角动量。它表明，在（Nesvorny等人，2010年）作为计算机模拟稀薄前星子压缩和随后形成海王星外卫星系统的初始数据，可以在前星子的碰撞中获得，其半径与相应的希尔半径相当。例如，这些角速度是在可能的范围内的角速度的父母稀薄preplanetesimal形成的两个碰撞的稀薄preplanetesimals合并的结果，在圆形日心轨道上移动碰撞前。在固体小天体形成区，由于前星子碰撞而形成的一些稀薄的前星子获得了足以形成小天体卫星系统的角动量。具有这种角动量的稀薄前小行星的数量与产生直径大于100公里的经典海王星外天体的稀薄前小行星的总数之比可能是0.45（卫星系统在所有经典海王星外天体中的初始比例）。
2018-01-16 astro-ph.EP
Improved physical properties database of trans-Neptunian dwarf planets
由于客观存在的原因，如天体的不规则形状，卫星的缺乏，中等大小的小行星的低值，以及距离太阳的遥远，与现有的相比，创建一个更精确的海王星外矮行星的物理属性数据库仍然是一个问题。我们提供了一个新的计算程序，这些对象的物理性质，涉及以前未知的协调这些属性的关系。这使我们可以推测它们是一组起源于柯伊伯带之外的均匀天体。这些矮行星的物理性质的计算结果与观测数据的估计值吻合得很好，可以形成支持这种改进的物理性质数据库的有效性的基础。
2012-10-10 astro-ph.EP
Keck, Gemini, and Palomar 200-inch visible photometry of red and very-red Neptunian Trojans
海王星特洛伊（Neptunian Trojans，NT）是与海王星1：1平均运动共振的海王星外天体，通常被认为是在冰巨星向外迁移的过程中，从原来的海王星外原行星盘被捕获到与冰巨星共轨共振的位置。因此，NT的颜色分布可能是对可能存在于盘中的任何颜色过渡区的位置的约束。为了支持这一可能的测试，我们获得了18个NT的$g$、$r$和$i$波段观测结果，将具有已知可见颜色的NT样本增加了一倍多，达到31个对象。在合并样本中，我们发现$\approx$ 4个对象的$g$ - $i$颜色为$>$ 1.2 mags，将其置于通常定义的非常红（VR）类别中。我们发现，在不考虑观测选择效应的情况下，NT $g$ - $i$的颜色分布在统计上与其他海王星外动力学类不同。Jovian Trojans和NT的光学颜色显示出与先前声称的额外VR NT相比不太相似。NT中VR天体的存在可能表明，在原行星盘中红色到VR颜色过渡区的位置在30-35 au的内部。
2023-02-08 astro-ph.EP
Study of Migration of Giant Planets and Formation of Populations of Distant Trans-Neptunian Objects in the Nice Model
本研究针对Nice模型开展巨行星与星子盘相互作用的数值模拟，纳入星子盘自引力等因素，发现存在行星系统存续数十亿年、轨道接近当前状态且有遥远外海王星天体的情形。
2025-01-13 astro-ph.EP
Historical Surveys to Rubin First Look: Absolute Colors of trans-Neptunian objects
Astronomical Observatory Institute, Faculty of Physics and Astronomy A. Mickiewicz University（天体物理研究所，物理与天文学学院，米基维奇大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC（安达卢西亚天体物理研究所，西班牙国家研究委员会）
本文通过整合SDSS、Col-OSSOS、DES和Rubin First Look数据，研究了trans-Neptunian天体的光度特性，得出633个天体的绝对颜色测量，揭示了相位角对颜色的影响，且无显著双峰或轨道参数相关性。
2026-04-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
