微小的矮行星 Quaoar 有一个神秘的环

欧洲航天局的 CHEOPS 望远镜通常会搜索太阳系外的行星,但最近它在离家较近的地方有了一个发现:矮行星 Quaoar 周围有一个大环,这引起了研究人员的兴趣。

艺术家对矮行星 Quaoar 及其环的印象。 Quaoar 的卫星 Weywot 显示在左侧。 Quaoar 环是通过 2018 年至 2021 年间进行的一系列观测发现的。天文学家使用一系列地面望远镜和 ESA 的天基望远镜 Cheops,观察到 Quaoar 在一连串遥远的恒星前面穿过,短暂地阻挡当它经过时熄灭它们的光。
艺术家对矮行星 Quaoar 及其环的印象。 Quaoar 的卫星 Weywot 显示在左侧。 Quaoar 环是通过 2018 年至 2021 年间进行的一系列观测发现的。天文学家使用一系列地面望远镜和 ESA 的天基望远镜 Cheops,观察到 Quaoar 在一连串遥远的恒星前面穿过,短暂地阻挡当它经过时熄灭它们的光。欧空局;致谢:ATG 根据 ESA 合同执行的工作

这个环被发现在矮行星 Quaoar 周围,它位于柯伊伯带,距离太阳的距离是地球距离的 44 倍。这颗行星本身很小,只有 690 英里宽,但它周围的环要大得多——是它半径的七倍半。

由于这颗行星体积小,距离太阳很远,即使使用像 CHEOPS 这样强大的天基望远镜也很难观测到。为了观察这颗矮行星,研究人员必须等到它经过遥远的背景恒星前方,并在称为掩星的事件中挡住它们的光线。但这些事件很少见且难以预测。

“我对用 CHEOPS 做到这一点的可能性有点怀疑,”CHEOPS 研究人员之一伊莎贝拉·帕加诺 (Isabella Pagano) 在一份声明中说。 “但我们调查了可行性。”

尝试了几次,但团队能够观察到掩星并对结果非常满意。 “Cheops 数据的信噪比非常惊人,”Pagano 说。

这些结果使他们能够看到矮行星及其光环。 “当我们把所有东西放在一起时,我们看到亮度下降不是由 Quaoar 引起的,但这表明在它周围的圆形轨道上存在物质。当我们看到我们说,‘好吧,我们在 Quaoar 周围看到了一个环,’”首席研究员 Bruno Morgado 说。

不过这枚戒指有些奇怪。 Quaoar 有一颗名为 Weywot 的小卫星,天文学家预计环中的物质也会结合成一颗卫星。当物质靠近像行星这样的大质量物体时,一旦它通过一个称为罗希极限的点,它就会被重力拉开,形成一个环。但是 Quaoar 的戒指远远超出了 Roche 的限制。

该团队对这一发现感到困惑,并推测这可能是由于 Quaoar 的极冷温度阻止了环中的粒子粘在一起形成卫星。但就目前而言,确切原因仍然是个谜。

该研究发表在《自然》杂志上。


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