天文学家利用斯巴鲁望远镜在太阳系外发现了未知天体

斯巴鲁望远镜的发现揭示了外太阳系广泛而典型的结构，有可能重塑我们对行星形成的认识，并有助于寻找外星生命。(新视野号航天器在外太阳系的艺术家构想图）资料来源：约翰-霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所

斯巴鲁望远镜对外太阳系的观测发现了一些新的天体，而这些天体在人们的意料之中是不存在的。这些新天体很可能是一个更大的天体群的成员，它们正等待着被发现。这一发现对我们了解太阳系的结构和历史有着深远的影响。

首先，它表明太阳系与其他行星系有更多的共同点，这反过来又对我们寻找太阳系外的生命产生了影响。

斯巴鲁望远镜（Subaru Telescope）位于夏威夷莫纳克亚山（Mauna Kea）山顶，是由日本国家天文台（National Astronomical Observatory of Japan）运营的 8.2 米光学红外望远镜。它以视场宽广著称，在探索遥远星系、研究暗能量和观测太阳系内天体方面发挥着重要作用。图片来源：Hideaki Fujiwara， NAOJ

斯巴鲁望远镜的延伸范围及其影响

斯巴鲁望远镜一直在对外太阳系进行观测，以帮助支持美国国家航空航天局的"新视野"号宇宙飞船。"新视野"号宇宙飞船是首个观测海王星以外太阳系外缘柯伊伯带的飞行任务，它将飞越柯伊伯带。

斯巴鲁望远镜从 2006 年新视野号发射之前就一直在寻找有趣的柯伊伯带天体（KBO），供新视野号近距离观测。这些持续的观测已经发现了 263 个柯伊伯天体。其中有 11 个天体位于柯伊伯带公认边缘之外。

已知边界之外的新天体结构证据

近年来，越来越多的证据表明，在已知的柯伊伯带外缘之外存在天体，但这项研究的意义在于，在一个相对较小的搜索区域内发现的大量天体不能被视为侥幸或假阳性天体。

这次发现的 11 个天体似乎代表了一类新的天体，它们在一个"环"中运行，与已知的柯伊伯带相隔一个空旷的"间隙"，在这个"间隙"中很少发现天体。智利的ALMA（阿塔卡马大毫米/亚毫米波阵列）射电望远镜阵列观测到的许多新生行星系统的外围都有这种环状和间隙结构的记录。

斯巴鲁望远镜在夕阳的金色天空下准备观测。图片来源：斯巴鲁望远镜，NAOJ

对行星形成和寻找生命的影响

Fumi Yoshida博士（职业与环境健康科学大学；千叶工业大学行星探索研究中心）就已知KBO之外可能存在第二个KBO环发表评论说："如果这一点得到证实，这将是一个重大发现。原始太阳星云比以前想象的要大得多，这可能对研究太阳系行星的形成过程有影响。"

加拿大国家研究委员会的韦斯-弗雷泽博士是"新视野"号任务科学小组的共同研究员，也是这项研究的主要作者，他解释说："长期以来，与其他许多行星系统相比，我们太阳系的柯伊伯带似乎非常小，但我们的研究结果表明，这种想法可能只是由于观测偏差而产生的。因此，如果这一结果得到证实，也许我们的柯伊伯带与其他恒星周围的柯伊伯带相比并没有那么小，也没有那么不寻常。"

由斯巴鲁望远镜上的 HSC 发现的柯伊伯带天体的距离分布。横轴代表从太阳到天体的距离，以天文单位（au；1 au 是地球与太阳之间的距离）计算。纵轴代表天体的数量。请注意，在大约 55 au 到 70 au 之间，天体数量有所减少。这种差距在其他观测中从未报道过。资料来源：Wesley Fraser

我们在宇宙中寻找生命的努力受到了阻碍，因为我们只有一个经证实的例子，说明有生命出现的星球：太阳系中的地球。由于只有一个例子，我们无法确定哪些特异性对生命的出现很重要，哪些无关紧要。因此，只要能排除可能的先决条件，我们就能更接近找到生命的真正先决条件。

如果证实太阳系是由一个太阳星云形成的，而这个太阳星云比我们想象的要大得多，因此也没有我们想象的那么不寻常，那么它不仅将"小的母星云"从可能的先决条件列表中排除，还大大增加了找到另一个符合生命所有真正先决条件的行星系的可能性，从而增加了发现外星生命的概率。

新视野号任务首席研究员艾伦-斯特恩博士说："这是一个突破性的发现，它揭示了太阳系遥远地区的一些意想不到的、新的和令人兴奋的东西；如果没有斯巴鲁望远镜的世界级能力，这一发现是不可能实现的。"

太阳系边缘天体的数量和分布是一个有待今后研究的问题。但至少，斯巴鲁望远镜的研究结果表明，在已知的柯伊伯带之外，人们认为那里是一片冰冷、空旷、无聊的虚空，等待着新的发现。

编译自/ScitechDaily