NASA于2026年9月8日发布消息:研究团队把哈勃空间望远镜与詹姆斯·韦布空间望远镜的数据结合起来,完成首次针对微弱海王星外天体的联合研究。团队新发现27个目标,并分别分析其颜色、可能的表面性质以及不同尺度目标的数量分布。相关结果写入两篇发表于《天文学杂志》的论文,而不是尚待审稿的初步公告。

海王星外天体运行在海王星轨道以外,是早期太阳系遗留的小天体群。研究通常把其中一部分按轨道动力学分为较为平缓的“冷”族群和轨道倾角、偏心率更分散的“热”族群;这里的冷热描述轨道运动状态,不是表面温度。两类天体可能经历过不同的形成与迁移历史,因此比较它们的颜色和大小分布,可以检验太阳系外层演化模型。

这次联合观测把哈勃较短波长的测量与韦布红外数据放在同一分析中。研究者发现,新样本中的小天体仍延续此前在较大成员中看到的颜色关系。颜色可反映表面冰、有机物和辐射改造后的综合色谱差异,因此保存了部分形成环境和后续演化信息;但一种颜色并不唯一对应一种化学配方,不能据此把每个点源的组成写成已被直接测定。

研究还把可探测尺度推进到直径约5千米,约比地面巡天通常能触及的同类目标小五倍。这个尺度并非从清晰圆盘图像直接量出:如此遥远的小天体在数据中仍是点源,尺寸要结合亮度和反照率假设估计。页面主图因此明确标作科学编辑插画,近景天体和光束只帮助解释观测关系,不代表望远镜拍到了其表面细节。

数量统计带来另一项值得关注的结果:样本中的小海王星外天体少于部分形成模型所预期。团队认为,这可能说明外太阳系早期没有产生那么多小天体,或它们后来在碰撞演化中被更有效地破坏。研究还发现,动力学热、冷族群的大小分布比预期更相似。不过这些解释依赖比较所采用的模型、探测效率和反照率假设,不能表述为已唯一确定的形成史。

27个新目标对这一困难观测领域很有价值,但仍不足以代表整个柯伊伯带。微弱目标容易受背景源、观测覆盖和选择函数影响,样本在天空位置与亮度上也不是完全均匀。研究的下一步需要扩大联合观测面积,并用后续位置测量改进轨道;只有这样,才能更可靠地比较热、冷族群并确认小天体数量是否普遍偏低。

这项工作的意义在于把两台空间望远镜的波段优势用于同一批极暗目标,使天文学家开始观察较大天体与碰撞碎片之间的尺度区间。现有证据支持小成员保留与大成员相似的表面颜色规律,同时对某些小天体丰度模型提出约束;它尚未给出外太阳系形成的最终答案,也没有直接成像任何一个约5千米天体的表面。

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