Signatures of a Distant Planet on the Inclination Distribution of the Detached Kuiper Belt
最近有人提出，外太阳系中一颗遥远的大质量行星可以解释一些观测到的极端海王星外天体（TNO）的特征。在这里，我们使用N体模拟的柯伊伯带和奥尔特云的形成，以及调查模拟器比较模型的太阳系和没有第九颗行星彼此以及观察。在八行星模型中，TNO沉积到柯伊伯带遥远（$a$ > au）、分离（$q$ > au）区域的主要机制是与海王星平均运动共振（MMR）的天体的Kozai-Lidov振荡。此效果不会将低倾角（$i \lesssim$ 20°）对象沉积到该区域中。然而，我们发现第9颗行星在低倾角处产生了一组遥远的，分离的TNO，这在8行星模型中不存在。8行星模型和9行星模型之间的这种差异可能会对可能存在的9行星提供强有力的限制，并在柯伊伯带遥远的分离区域进一步检测TNO。
2021-09-27 astro-ph.EP
Stability of Neptune's distant resonances in the presence of Planet Nine
海王星外天体（TNOs）在50 < a < 100 au的散射盘中被认为聚集在海王星的n：1共振附近（例如：3：1，4：1等）。虽然这些天体在大的日心距离上花费了很长的时间，但如果它们的近日点保持在40 au左右，它们的动力学演化仍然在很大程度上与海王星相关联。相反，大约有十几个极端的TNO，它们的天文单位大于250 au，近日点分离，似乎存在于一个区域，它们太远而不受巨行星的影响，太近而不受外力的影响。最近的研究表明，这些轨道在物理空间中的明显排列是一个遥远的大质量行星引力引导的标志。在本文中，我们调查的演变TNO在每个海王星的n：1共振之间的3：1和14：1。我们的结论是，共振和非共振对象超过12：1近~157 AU被删除，而有效地通过扰动从假设的行星九。此外，我们发现了一群模拟的TNO，它们的a < 100 au，40 < q < 45 au和低倾角，经历了与海王星和第九行星的共振相互作用。最后，我们模拟了观测到的a > 100 au的天体的演化，并确定了几个可能锁定在与海王星的n：1共振中的TNO;包括最遥远的已知共振候选者2014 JW 80和2014 OS 394，它们似乎分别处于10：1和11：1共振中。我们的研究结果表明，类似的远程对象的检测可能会提供一个有用的约束的假设调用存在额外的遥远的行星。
2021-05-21 astro-ph.EP
The Generation of the Distant Kuiper Belt by Planet Nine from an Initially Broad Perihelion Distribution
长期柯伊伯带天体的轨道在物理空间中非常密集，这一观测结果最近引发了第九行星假说--我们的太阳系中存在一个遥远的偏心行星成员。在这个模型的框架内，一个类似海王星的摄动通过共振和长期效应的复杂相互作用塑造了遥远的柯伊伯带天体的轨道分布，这样除了近日点循环的天体外，幸存的轨道相对于行星九的轨道被组织成近轴对齐和反对齐的配置。在这项工作中，我们调查的作用，柯伊伯带的初始条件的演变外太阳系使用数值模拟。有趣的是，我们发现，最终的近日点距离分布强烈依赖于系统的原始状态，并证明了双峰结构对应的存在的对齐和反对齐的集群只再现，如果初始近日点分布被假定为远远超出$\sim 36$ AU。最终近日点距离分布的双峰性是由于存在永久稳定的天体，较低的近日点峰值对应于反对准轨道，较高的近日点峰值对应于对准轨道。我们确定的机制，使这些对象的持久稳定性，并找到他们居住的相空间的区域。所获得的结果将第九行星假说置于太阳系形成的更广泛叙述中，并为第九行星的观测搜索提供了进一步的见解。
2018-04-30 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
Observational bias and the clustering of distant eccentric Kuiper belt objects
关于外太阳系中有一颗大质量行星存在于一个遥远的偏心轨道上的假设，是受到观测的启发，观测表明柯伊伯带中最遥远的偏心轨道的物体具有物理上对齐的轨道，也就是说，它们聚集在近日点的经度上，并且具有相似的轨道平面。然而，关于观测偏差对这些观测的影响，特别是对近日点的影响，仍然存在问题。具体来说，遥远的偏心柯伊伯带天体往往是暗淡的，只有在它们的近日点附近才能观察到，这表明已知遥远天体的近日点可能会受到天空中有限的深度测量位置的强烈影响。我们已经开发了一种方法来严格估计的近日点偏差的柯伊伯带观测的经度。我们发现，10个已知的柯伊伯带天体的半长轴超过230 AU的概率是1.2%，来自一个人口具有统一的近日点经度。结合观察到这些物体的轨道极点也聚集在一起，在随机分布的样本中检测到这两个独立集群的总概率为0.025%。虽然这些观测结果明显存在观测偏差，但它不太可能解释观测到的遥远偏心柯伊伯带天体的排列。
2017-06-13 astro-ph.EP
Outer Solar System Perihelion Gap Formation Through Interactions with a Hypothetical Distant Giant Planet
在太阳系外的小行星轨道中，在近日点有一个观测到的间隙，大约在50到65天文单位之间，偏心率为$e\gtrsim0.65$。通过一套观测模拟，我们表明，差距产生于两个独立的人口，极端外海王星对象（ETNO;近日点$q\gtrsim40$ AU和半长轴$a\gtrsim150$ AU）和内部奥尔特云对象（IOC; $q\gtrsim65$ AU和$a\gtrsim250$ AU），是非常不可能的结果，从一个现实的单一的，连续分布的对象。我们还探索近日点间隙和一个假设的遥远的巨行星之间的联系，通常被称为行星9或行星X，使用动力学模拟。一些包含行星X的模拟，从一个简单的类似柯伊伯带的初始粒子分布在整个太阳系的年龄中产生了ETNO、IOC和近日点间隙。当被海王星散射到高偏心率的粒子被捕获到与行星X的长期共振中时，它们穿过间隙并在近日点和偏心率上振荡数百万年。其中许多物体在IOC区域内的振荡周期中达到最小近日点，使IOC区域的平均停留时间比间隙区域增加约五倍。我们的研究结果意味着，在一个大规模的外部扰动的存在下，近日点间隙内的对象将被发现，但他们将只有$\sim20$ %的数量作为附近的IOC人口（$65$ au $\lesssim q \lesssim 100$ au）。
2021-07-13 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
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
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
Distant Solar System Objects identified in the Pan-STARRS1 survey
我们提出了一种方法来识别遥远的太阳系物体在长期的宽视场小行星调查数据，并进行搜索，他们在泛星1（PS1）从2010年到2015年中期获得的图像数据。我们证明，我们的方法是能够找到多个反对派的轨道链接，我们提出了由此产生的轨道分布，其中包括154半人马座，255个经典的海王星外天体（TNOs），121个共振TNOs，89个散射盘对象（SDO）和10颗彗星。我们的结果显示，其中一半以上是新发现，包括新发现的19等TNO。我们发现的天体在近日点的参数中没有显示出聚集，如果存在的话，可能支持在外太阳系存在一个未知的行星大小的大型天体。
2016-07-17 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 clustering in the distant solar system
最遥远的柯伊伯带天体似乎聚集在近日点经度和轨道极点位置。到目前为止，对于这些明显的集群的原因，只有两个建议，要么是观测偏差的影响，要么是在一个偏心倾斜轨道上存在的遥远的巨行星，称为行星九。为了确定观测偏差是否是这些明显聚类的原因，我们开发了一种严格的方法来量化近日点经度和轨道极点位置观测中的观测偏差。从这个现在更完整的理解的偏差，我们计算出，这些遥远的柯伊伯带天体将集群的概率，如在近日点的经度和轨道极点位置观察到的那样强烈，只有0.2%。虽然有一天可能会发现除了第九行星之外的其他解释，但这种集群的统计意义现在很难被忽视。
2019-01-21 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 XXV: Large Populations and Scattering-Sticking in the Distant Transneptunian Resonances
在四次有充分表征的巡天中，已经发现了77个TNO在遥远的穿海王星共振中振动（超过2：1共振，半长轴大于47.7 AU）：外太阳系起源巡天（OSSOS）和三次类似的先前巡天。在这里，我们使用OSSOS调查模拟器测量它们的固有轨道分布使用的经验参数化模型。由于许多共振只有一个或很少的检测，$j$：$k$共振物体按$k$分组，以便在模型和现实之间进行比较。我们还使用调查模拟器来限制它们的绝对人口，发现它们比迄今为止任何已发表的海王星迁移模型预测的要大得多;我们还发现人口比例与已发表的模型不一致，这对未来的柯伊伯带就位模型提出了挑战。这些共振之间的估计人口比例在很大程度上与散射-粘附预测一致，但需要进一步发现具有高精度轨道的共振TNO，以确定散射-粘附是否可以解释整个遥远的共振人口。
2022-04-19 astro-ph.EP
A Rogue Planet Helps Populate the Distant Kuiper Belt
在遥远的柯伊伯带（半长轴超过2：1共振，大约$a$ =50-100 au）的穿海王星天体（TNO）的轨道分布提供了对外太阳系动力学历史的限制。最近的研究显示这个区域有两个显著的特徴：1）一个非常大的天体群与海王星有着遥远的平均运动共振，2）一个相当大的分离的天体群（非共振的天体，很大程度上与海王星分离）。海王星迁移模型能够在行星迁移时期植入一些共振和分离的物体，但许多都无法匹配轨道分布的各个方面。在这项工作中，我们报告了使用基于GPU的代码GLISSE的改进版本进行的模拟，每个模拟并行处理10万个测试粒子，同时处理它们的行星近距离接触。我们第一次证明，一个2个地球质量的流氓行星暂时存在于行星形成期间，可以大量地填充遥远的共振和分离的人口，令人惊讶的是，即使没有行星迁移。我们展示了如何与流氓的弱遭遇大大提高了填充共振的效率，同时也驱逐出共振TNO一旦他们达到高近日点。流氓的长期引力影响同时产生了许多分离的物体，在所有半长轴上观察到。这些结果表明，早期存在的额外行星再现了在遥远的柯伊伯带观测到的TNO轨道结构。
2022-09-20 astro-ph.EP
The rarity of very red TNOs in the scattered disk
我们调查的起源光度非常红和少红Trans-Neptunian对象。我们首先重新分析了Marsset等人2019年的数据集，发现除了热TNO中已知的颜色倾斜相关性外，颜色偏心率也存在类似的趋势。我们表明，VR TNO的急剧约束的偏心率< 0.42和倾角< 21度，导致VR分散盘和遥远的MMR对象的缺乏。然后，我们使用N体模拟解释了海王星向外迁移到无质量粒子盘中的这些发现，并发现这些观测结果最好用原始盘中38和42 AU之间的LR到VR颜色过渡线来重现，分离物体的形成位置。对于初始表面密度轮廓$Σ\propto 1/r^2$，需要38 AU左右的颜色过渡来解释VR plutinos的高丰度，但创建太多的VR分散盘对象，而42 AU左右的过渡线似乎更好地再现分散盘颜色，但几乎没有创建VR plutinos。我们的模拟还表明，VR粒子在高偏心率的稀有性可能是由于没有扫描高阶MMR，和长期共振，超过42 AU。检查个别人群，我们表明，大多数VR SDO起源于海王星的第二和第三阶MMR中被困的对象。然后，由于扩散、散射、Kozai-Lidov循环和长期共振，这些粒子演变成它们当前的轨道。未来无偏的颜色调查是至关重要的，以更好地约束TNOs的动力学起源。
2021-04-09 astro-ph.EP
Centaur and giant planet crossing populations: origin and distribution
目前的巨行星区域是一个过渡区，其中穿海王星天体（TNO）在成为木星家族彗星（JFC）的过程中交叉。它们的动力学行为受TNO的内在动力学特征以及与巨行星的相遇的影响。考虑到太阳系的当前配置，我们讨论了巨行星穿越（GPC）种群（具有$5.2$ au $ < q < 30$ au的天体），研究了它们的数量及其来源的演化。这一主题是回顾从以前的调查，也解决了新的数值模拟的动力学演化的散射盘对象（SDO）。我们得到了GPC的内禀轨道根数分布模型。分散盘代表了行星GPC和半人马座的主要来源，而来自冥王星的贡献比SD低一到两个数量级。我们从我们的模型中获得GPC的数量和大小分布，计算9600 GPC从SD与$D > 100$ km和$\sim 10^8$与$D > 1$ km在当前的人口。其他来源的贡献被认为微不足道。半人马座区域的平均寿命为720万年，而GPC区域的SDO的平均寿命为680万年。后者取决于初始倾角，即具有高倾角的那些，在GPC区中存活最长的那些。寿命与近日点距离也有相关性，其中更大的近日点导致更长的寿命。观测到的GPC的动力学演化是不同的逆行和逆行的对象。逆行GPCs的中位寿命低于逆行GPCs，因此经历了相对较快的进化。然而，这种更快的演化可能是由于大多数逆行GPC具有较低的近日点值，因此寿命较短。
2020-06-17 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
Orbit of a Possible Planet X
本研究通过扩展稳定遥远TNO样本并开展300组n体模拟，约束未被观测行星的质量、轨道与倾角，发现其偏好参数区显著区别于既有第九行星参考模型。
2024-12-01 astro-ph.EP
Observational Signatures of a Massive Distant Planet on the Scattering Disk
近心点较大的海王星外天体的轨道要素分布被认为是受到一颗未被探测到的、距离太阳大于200天文单位的大行星的影响。为了找到由这种情况引起的额外的可观测量，我们在这里提出了第一个详细的定位模拟，在遥远的柯伊伯带上存在一个巨大的第九行星。我们使用目前已知的太阳系行星结构进行4 Gyr N体模拟，加上一颗10地球质量的行星，其轨道参数与Trujillo & Sheppard（2014）或Batygin & Brown（2016）提出的轨道参数相似，以及初始微行星盘中的10^5个测试粒子。我们发现，包括一个遥远的超地球质量的行星产生了一个显着不同的轨道分布的散射和分离的TNO，提高了近心点和倾角中等半长轴（50<a<500 AU）的对象。我们测试这个签名是否是通过模拟器与四个精确表征TNO调查的观测特性检测。我们发现，质量上非常不同的太阳系模型，其中包括第九颗行星，基本上是无法区分的观察外太阳系产生的四个巨行星。我们还发现，柯伊伯带的当前分散和分离的人口的质量需要在一个额外的行星的存在下大3-10倍。我们没有发现任何证据表明，在我们模拟的TNO人口的轨道角集群。将需要针对倾斜的近心点高的物体进行大视场、深测量，以区分这些不同的情况。
2016-11-21 astro-ph.EP
"TNOs are Cool": A Survey of the Transneptunian Region IV. Size/albedo characterization of 15 scattered disk and detached objects observed with Herschel Space Observatory-PACS
外海王星天体是外太阳系的一个原始群体，其物理特征可能对其形成和演变提供制约。这项工作的目标是表征一组15个分散的磁盘（SDO）和分离的对象，在他们的大小，温度和热性能。使用Herschel-PACS仪器在70、100和160 μm处获得的热通量测量值，以及在适用时，使用Spitzer-MIPS在24和70 μm处获得的热通量测量值，均使用辐射测量技术建模，以推导出物体的个体尺寸、反照率以及可能的情况下的光束因子。误差线是从蒙特卡洛方法获得的。我们寻找这些和其他物理和轨道参数之间的相关性。我们的样品的直径范围从100到2400公里，几何反射率（在V波段）从3.8%到84.5%不等。整个样品的未加权平均V几何平均值为11.2%（不包括Eris）; SDO为6.9%，分离物体为17.0%（不包括Eris）。我们获得了三个二元系统：Ceto/Phorcys，Typhon/Echidna和Eris/Dysnomia的新的堆积密度。除了相关性明显由于观测偏差，我们发现显着的相关性之间的反射和直径（更反射的物体是更大的），和反射，直径和近日点距离（更明亮，更大的物体有更大的近日点）之间的相关性。我们讨论这些相关性的可能解释。
2012-02-07 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
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
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
Uranus's influence on Neptune's exterior mean motion resonances
本文通过数值模拟证明海王星外部共振在大半长轴处减弱源于天王星与海王星近2:1周期比导致的轨道扰动，而非散射动力学固有特征，揭示了行星迁移时期遥远TNO种群受共振强度变化影响。
2024-05-02 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
Generation of Low-Inclination, Neptune-Crossing TNOs by Planet Nine
本研究通过自洽考虑巨行星摄动、银盘潮汐和途经恒星影响的N体模拟，发现长周期近平面穿海王星轨道TNOs的轨道结构与含第九行星的模型吻合，以约5σ置信度否定无第九行星的情景，为第九行星存在提供新证据。
2024-04-17 astro-ph.EP
A TESS Search for Distant Solar System Planets: A Feasibility Study
随着美国宇航局凌日系外行星勘测卫星（TESS）完成其主要任务，它正在执行一项前所未有的全天空勘测，有可能发现我们自己的太阳系中的遥远行星，以及数百个穿海王星天体（TNO）和半人马座。我们证明，移位和堆栈技术可以用来有效地搜索全帧图像（FFI）的数据从TESS任务和调查整个天空的外部太阳系对象下降到$\sim22^{nd}$等。
2019-10-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Hubble Space Telescope Search for Activity in High Perihelion Objects
近日点在木星轨道（$q >$ 5 AU）之外的太阳系天体温度太低，水冰无法通过升华产生明显的彗发。尽管如此，观测到许多高近日点天体（HPO），包括许多彗星和最近逃逸的柯伊伯带天体（"半人马座“），至少在土星轨道（$q \sim$ 10天文单位）外活动。峰值平衡温度为10 AU（$\sim$ 125 K），虽然太低而无法升华水冰，但足以升华超挥发物，例如CO和CO $_2$冰。10天文单位的温度也足够高，足以触发暴露的无定形冰的快速结晶，从而构成另一个可能的遥远活动的驱动因素。虽然超挥发性冰可以强烈升华（如$r_H^{-2}$）到至少柯伊伯带（30 AU）的距离，结晶是温度的指数函数，不能持续超过$\sim$ 10 AU。因此，活动的日心依赖性表明了一个观测测试。如果近日点天体的活动是由结晶作用触发的，那么在近日点$q >>$ 10天文单位中就不应该发现任何活动的例子。如果，另一方面，活动是由于暴露的超挥发性冰的自由升华，或其他原因，那么遥远的活动可能会被检测到。我们获得了灵敏的，高分辨率的哈勃太空望远镜观测HPOs，以寻找结晶区以外的活动。在53个$q >$ 15 AU的物体中未检测到活性实例，与结晶触发假说一致。然而，敏感性的限制是这样的，我们不能拒绝的替代假设，即质量损失是由超挥发性冰的升华。我们还搜索了我们的样本中的二进制同伴，没有发现，并设置了一个经验3 $σ$限制的二进制…
2020-03-14 astro-ph.EP
Measuring Apsidal Clustering
Princeton University（普林斯顿大学）；Institute for Advanced Study（高等研究院）
本文提出一种新的条件似然方法，用于测量太阳系外侧近日点簇集，该方法对不规则的观测足迹不敏感。通过计算远距离TNO的长期轨道稳定性，将相关样本扩展至25个，并发现近日点簇集的显著性从2.7σ降至1.9σ，且簇集方向不明确。
2026-04-28 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
Distant activity of 67P/Churyumov-Gerasimenko in 2014: Ground-based results during the Rosetta pre-landing phase
2014年，随着欧空局罗塞塔任务接近、环绕并向67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星发送着陆器，一系列大型地面观测活动也随之而来。我们约束的总活动水平的彗星测光和光谱放置罗塞塔结果的背景下，了解彗星的彗发前近日点的大尺度结构。我们使用许多望远镜进行观测，但集中在智利的8米VLT和双子座南望远镜的结果。我们使用R波段成像来测量尘埃彗发对彗星亮度的贡献，并使用紫外可见光谱来寻找气体排放，主要是使用VLT/FORS。此外，我们在2014年底用Gemini-S/Flamingos 2在近红外波长（JHK）下对彗星进行了成像。我们发现这颗彗星在2014年初已经活跃在日心距离超过4 au的地方。总活动（用尘埃测量）的演变遵循了先前的预测。尽管进行了敏感的搜索，但没有发现气体排放。这颗彗星在不同轨道之间保持着相似的活动水平，从这个意义上说，它是可预测的，这意味着罗塞塔的结果与这颗彗星的典型行为相对应。气体的产生（至少对于CN）相对于近日点是高度不对称的，因为我们的上限低于在以前的轨道中在近日点后类似距离处测得的生产率。
2016-02-03 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
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
The Stability Boundary of the Distant Scattered Disk
星盘是一个巨大的海王星外小天体群，它们在高度拉长的长周期轨道上绕太阳运行。分散的盘状物体的稳定性主要由一个参数控制-它们的近日点距离。虽然通过数值实验已经很好地确定了将长周期轨道的混沌运动和规则运动分开的近日点边界的存在，但其理论基础以及其半长轴依赖性仍然知之甚少。在这项工作中，我们概述了一个分析模型的动力学遥远的trans-Neptunian对象，并表明，分散盘的轨道结构是由一个无限的链的$2:j$共振与海王星。这些共振的宽度随着近日点距离接近海王星的半长轴而增加，它们的重叠导致了混沌运动。在这张图片的背景下，我们推导出一个分析标准的长周期轨道的不稳定性，并证明了快速的动力学混沌englance近日点下降到一个临界值以下，由$q_{\rm{crit}}=a_{\rm{N}}\,\big(\ln((24^2/5)\,(m_{\rm{N}}/M_{\odot})\,(a/a_{\rm{N}})^{5/2})\big)^{1/2}$。这一表述构成了遥远的外海王星小天体的“分离”和“分散”亚群之间的界限。此外，我们发现，在随机层内，散射盘对象的李雅普诺夫时间接近轨道周期，并表明半长轴扩散系数近似为$\mathcal{D}_a\sim(8/(5\,π))\,(m_{\rm{N}}/M_{\odot})\,\sqrt{\mathcal{G}\,M_{\odot}\,a_{\rm{N}}}\,…
2021-10-30 astro-ph.EP nlin.CD
TNO or Comet? The Search for Activity and Characterization of Distant Object 418993 (2009 MS9)
2009 MS 9是一个海王星外天体（TNO），它的近日点使它接近一些长周期彗星变得活跃的距离。知道了这一点，以及这个物体似乎比它预测的核亮度更亮的事实表明，2009年MS9的活动开始延迟，这是由一种比水更易挥发的物质的升华引起的。在本文中，我们描述了2009年MS9的物理特性，并通过合成图像，升华模型和光谱反射率测量调查潜在的放气。我们发现，深复合图像的对象在不同时期沿其轨道显示没有证据的尘埃，但地方敏感的限制尘埃生产。我们估计的核半径为11.5公里$\pm 3.5$公里，使用热红外建模从NEOWISE数据，并使用此和数据前近日点，以估计0.25的几何半径。我们比较了一个CO升华活动模型，其后近日点日心光变曲线，发现这个数据支持一个活跃的分数面积的$5 \times 10^{-6}$假设2 $μ$ m大小的颗粒和其他典型的彗星参数。双子座天文台和CFHT在不同时期获得的表面材料的光谱反射率显示出一个变红的光谱斜率。我们比较了2009年MS9的物理特性TNO和彗星人口，并推测2009年MS9的变红可能是由于在表面上的尘埃地幔的积累，并可能是为什么TNO表现出颜色双峰的解释。
2022-11-04 astro-ph.EP
LiDO: The Large inclination Distant Objects Survey
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会）；Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica（中央研究院天文及天文物理研究所）；Campion College and the Department of Physics, University of Regina（雷吉纳大学坎平学院与物理系）；Department of Physics and Astronomy, University of Victoria（维多利亚大学物理与天文系）；Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Centre, National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会赫茨伯格天文学与天体物理学研究中心）；Planetary Science Institute（行星科学研究所）
LiDO巡天针对高倾角TNO，发现125个表征样本，拒绝原OSSOS轨道模型，构建的热经典TNO轨道模型与观测匹配，为太阳系演化建模提供约束。
2026-10-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spectacular Post-Perihelion Tails of Bright Kreutz Sungrazers
本研究分析了19至20世纪三颗最亮克鲁兹掠日彗星的近日点后彗尾特性，揭示了其从零开始的生长演化规律、尘埃尾辐射压特征及几何效应导致的晨昏彗尾长度差异，补充了伴星解体等特殊现象的观测数据。
2023-10-09 astro-ph.EP
Irregular moons possibly injected from the outer solar system by a stellar flyby
本文提出一次恒星近距离飞掠可同时解释海王星外天体动力学、不规则卫星起源及两者颜色分布，其中7.2%的原始TNO被注入行星区域，85%随后被逐出，其余部分具备被行星捕获的潜力。
2024-09-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery and dynamics of a Sedna-like object with a perihelion of 66 au
本研究发现了一颗近日点66 au、半长轴252 au的类Sedna海王星外天体Ammonite，填补了观测分布的q间隙，其轨道长期稳定，为太阳系早期演化及假设的遥远大行星轨道研究提供了新约束。
2025-08-04 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
Photometry of an unusual small distant object 2016 ND21
我们首次测量了最近在不寻常轨道2016 ND 21中发现的遥远物体的表面颜色和旋转特性。在2017年，这个物体接近它的近日点，这使我们能够在Peak Terskol天文台用2.0米望远镜观察它。2017年10月和12月，在Johnson-Brachins测光系统的标准BVR滤波器中对2016 ND 21进行了宽带测光观测。在我们的观测中，我们没有发现任何彗星活动。我们发现旋转周期为17.53{ \pm }0.02小时，而另一个稍长的值17.65{ \pm }0.02小时也是可能的。假设观测的是赤道方位，则A = 0.31{ \pm }0.05等（或更高，因为只有一个最大值和一个最小值被很好地测量）的峰-峰振幅对应于轴比a/b约为1.3的细长天体。光曲线行为表示该对象的复杂形状，可能是非凸形状。可见光的绝对星等是HV =12.4{ \pm }0.1等，这是通过使用线性相位斜率0.04等/度作为我们观测的最可能值来估计的。假设地表温度在0.04-0.10范围内，2016 ND 21的大小应该是15-23 km。从我们的多色观测中，我们确定了表面颜色V-R = 0.69{ \pm }0.04等，B-R = 1.79{ \pm }0.08等，B-V = 1.10{ \pm }0.08等。测量的颜色表明该物体的表面非常红。非常红的表面对于彗星来说是不寻常的，这与2016 ND 21没有发现彗…
2019-12-05 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
Optical and Infrared Colors of Transneptunian Objects Observed with HST
我们目前的光学颜色的72 transneptunian对象（TNOs），和红外颜色的80 TNOs获得的WFPC 2和NICMOS仪器，分别在哈勃太空望远镜（HST）。光学和红外颜色都可用于数据集之间重叠的32个对象。该数据集为整个颜色样本增加了特别均匀，一致和巨大的贡献，特别是在红外线中。我们测量的颜色范围与文献中报道的光学和红外波长的其他颜色一致。我们发现我们和其他人测量的对象一般都很好的协议; 88.1%有超过2西格玛协议。我们的光学样本的Hv星等中位数为7.2，比以前的样本略小（约0.5等）。在我们的红外样本中，中值绝对星等Hv为6.7。我们没有发现新的颜色和动力学性质（半长轴，偏心率，倾角和近日点）之间的相关性。我们确实发现，经典物体的颜色与i<6°来自不同的分布，无论是共振或激发的人口在可见光在>99.99%的水平与K-S测试。同样的结论在红外中发现，显著性水平略低，为99.72%。两个妊神星碰撞碎片与强大的近红外冰带很容易识别广泛的HST红外滤波器，并指出一个有效的搜索策略，以确定更多的这样的对象。我们在（19255）1999 VK 8、1999 OE 4、2000 CE 105、1998 KG 62和1998 WX 31中发现了变异性的证据。
2011-03-11 astro-ph.EP
Kuiper Belt Formation via Grainy Planetary Migration
Kindai University（近畿大学）；University of Southern Queensland（昆士兰南方大学）；University of Washington（华盛顿大学）
通过颗粒状行星迁移模拟柯伊伯带形成，揭示海王星迁移对TNO分布的影响，但未能完全解释分离和极端TNO的观测特征。
2026-02-19 astro-ph.EP
Dynamical Analysis of Three Distant Trans-Neptunian Objects with Similar Orbits
本文报告了两个极端海王星外天体（ETNO）的发现和轨道特征，2016 QV $_{89}$和2016 QU $_{89}$，它们的轨道与之前已知的天体2013 UH $_{15}$相似。所有三个ETNO都有半长轴$a\approx 172$ AU和偏心率$e\approx0.77$。角元素$(i,ω,Ω)$在三个物体之间分别变化6、15和49度。这两个新物体增加了目前已知的少数TNO，其半长轴在150到250 AU之间，并作为一个有趣的动力学实验室来研究我们的太阳系的外部领域。使用一个大的合奏的数值积分，我们发现，轨道预计将居住在接近的$(a,e)$相平面约1亿年前扩散到更多的分离值。然后，我们探索其他可能影响它们轨道的情况。远日点距离超过300天文单位，这些ETNO的轨道远远超出了经典的柯伊伯带，并超过海王星一个数量级。因此，它们的轨道动力学可能会受到拟议中的新太阳系成员的影响，在这项工作中被称为行星九。近日点距离为35-40天文单位，这些轨道也受到与海王星共振相互作用的影响。因此，对任何可能的新太阳系行星的全面评估都必须考虑到这类新兴的TNO。
2018-10-23 astro-ph.EP
Size and albedo of the largest detected Oort-cloud object: comet C/2014 UN 271 (Bernardinelli-Bernstein)
最近宣布的奥尔特云彗星C/2014 UN 271（Bernardinelli-Bernstein）至少在三个方面引人注目：（i）它是在距离太阳约29 au的地方被发现的（发现前图像高达约34 au）;（ii）它在近24 au时就显示出彗星活动;（iii）它的核等（Hr ~ 8.0）表明是一个非常大的物体。随着彗星在2031年朝着~11 au近日点前进，预计在未来几年内将探测到气体。我们使用扩展配置的ALMA（分辨率~0.064”）测量彗星的1287 μ m（233 GHz）连续通量。观测于2021年8月8日在距离太阳20.0 au的地方进行。选择高空间分辨率是为了过滤掉任何尘埃成分。我们探测到该物体在~10 sigma处的热发射，通量为0.128+/-0.012 mJy。根据观测限制和我们对尘埃贡献的理论估计，测量到的全部通量都可以归因于原子核。根据NEATM模型结合Hr星等，我们确定表面等效直径为137+/-17 km，红色几何膨胀率为5.3+/-1.2%。这证实了2014 UN 271是迄今为止发现的最大的奥尔特云天体（几乎是C/1995 O 1海尔-波普彗星的两倍），除了半人马座95 P/凯龙星，它显示出爆发般的活动，是太阳系中已知最大的彗星。另一方面，彗星的典型特征，增加了“普遍的”彗星核彗星的可信度。凭借其遥远的近日点和独特的大尺寸，2014 UN 271是遥远彗星的突出…
2022-01-31 astro-ph.EP
OSSOS. VIII. The Transition Between Two Size Distribution Slopes in the Scattering Disk
散射的海王星外天体（TNOs）可以测量到比任何其他遥远的小天体群体更小的尺寸。我们使用迄今为止获得的最大样本，68个发现，主要是由外太阳系起源调查（OSSOS），以限制其光度分布的斜率，灵敏度要比以前的工作微弱得多的绝对$H$星等。使用Shankman等人（2016）中的分析技术，我们确认$H$ -分布的单一斜率不是散射TNO和半人马座的准确表示，并且需要分布中的中断，以支持先前的结论。$α_b=0.9$的亮端斜率过渡到0.4-0.5的暗端斜率$α_f$，其中微分数字对比度$c$从1（膝关节）到10（膝关节），提供了与我们数据的可接受匹配。我们发现，突破幅度$H_b$为7.7和8.3，值都是以前建议的动态热柯伊伯带人口，同样是不可拒绝的$α_f$和$c$在我们的统计分析范围。我们的首选双极$H$ -分布过渡到$α_f=0.5$，对比$c=3$的双极在$H_b=8.3$，而我们的首选膝关节$H$ -分布过渡到$α_f=0.4$，$H_b=7.7$。与OSSOS探测结果相匹配所需的散射型TNO的本征数量对于$H_r<12$来说是$3\times10^6$，对于$H_r<8.66$来说是$9\times10^4$（$D\gtrsim100$ ~km），半人马座的本征数量要小两个数量级。
2018-03-20 astro-ph.EP
Laplace surface dynamics, revisited: satellites, exo-planets and debris with distant, eccentric companions
迄今为止，对$\textit{Laplace Surface}$动力学的研究都是在一个扁中心体（粒子与之结合）和一个被捕获到四极级的遥远的倾斜伴星的组合场中，研究形状和方向固定的测试粒子轨道。虽然四极近似对于在近圆形轨道上围绕行星的卫星来说足够了，但它无法捕捉到在相当偏心的轨道上的宽的双星伴星（无论是恒星、行星还是黑洞）所引起的基本动力学特征。考虑到类似的天文环境，我们将经典的拉普拉斯框架扩展到更高的多极，并绘制出静止轨道的主干，现在由于轴对称破缺而变得复杂。偏心和倾斜的拉普拉斯平衡，这已经预示在系统足够大的相互倾斜，在这里描绘了一个广泛的相互倾斜的扰动。我们恢复他们的测试粒子在一个热的木星和广泛的偏心恒星二进制领域，突出了它们的相关性的架构的多行星系统的二进制文件。然后，我们扩展和部署我们的机器离家更近，因为我们认为在一个假定的第九颗行星的存在下，海王星外天体（TNOs）的长期动力学。我们展示了如何广义拉普拉斯平衡种子岛屿的外海王星对象被庇护周围，岛屿内的混乱的海洋，我们通过庞加莱$é$部分捕获，同时突出了一个美丽的拉普拉斯和Kozai Lidov长期动力学结构之间的相互作用。一个非常经典的故事复活的外行星21世纪！
2021-07-20 astro-ph.EP
Observations of the long-lasting activity of the distant Comets 29P Schwassmann-Wachmann 1, C/2003 WT42 (LINEAR) and C/2002 VQ94 (LINEAR)
我们调查了三颗彗星，这是活跃在大日心距离，使用6米BTA望远镜（SAO RAS，俄罗斯）在测光模式的缩焦器SCORPIO获得的意见。这三颗彗星，29 P/Schwassmann-Wachmann 1、C/2003 WT 42（LINEAR）和C/2002 VQ 94（LINEAR），在它们经过近日点后，在日心距离5.5至7.08 AU之间被观测到。测量了这些彗星的尘埃产生率。使用检索值，平均粉尘产生率推导出不同的模型假设。对一定观测期内彗核的总质量损失进行了初步计算。我们计算了高挥发性冰完全升华的耗尽最上层的相应厚度。在我们的研究中获得的结果有力地支持了这样一种观点，即所观察到的彗星SW 1的活动需要永久性地破坏上表面层。
2021-02-09 astro-ph.EP
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
Is there an exoplanet in the Solar System?
我们调查了从太阳诞生星团的其他恒星中捕获拟议中的行星9的前景。任何捕获方案都必须满足三个条件：相遇的距离必须超过~150天文单位，以避免干扰柯伊伯带;另一颗恒星必须有一颗宽轨道行星（a>~ 100天文单位）;行星必须被捕获到一个合适的轨道上，以塑造宽轨道太阳系天体的轨道分布。在这里，我们使用N体模拟表明，这些标准可以同时满足。在一个星团中，只有百分之几的缓慢近距离接触，天体被捕获到日心的，类似行星9的轨道上。在~100百万年的星团阶段，许多恒星都可能在高偏心轨道上拥有行星，如果海王星大小的行星很常见，并且容易受到行星-行星散射的影响，那么离星距离超过100天文单位。虽然第九行星的存在尚未得到证实，但我们认为从太阳的一个年轻兄弟那里捕获是解释这样一个物体轨道的合理途径。捕获似乎预测了大量的外海王星天体（TNOs），其轨道与捕获的行星对齐，我们提出，不同的形成机制将根据其对TNOs分布的影响而区分。
2016-04-25 astro-ph.EP
Distant TNO Inclinations as a Constraint on Primordial Cluster Perturbations in the Presence of Planet Nine
California Institute of Technology（加州理工学院）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Southwest Research Institute（西南研究所）
研究在九号行星存在时，遥远海王星外天体倾角对原星团扰动的约束。通过比较不同初始构型下测试粒子的长期N体积分，发现观测到的遥远海王星外天体与温和扰动诞生环境相符，若低倾角离散是固有特征，将有力约束原星团扰动程度。
2026-07-20 astro-ph.EP
