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天文学家发现潜伏在外太阳系的天体“三体问题”

  • 2025-03-10
  • Armanda
新的研究表明,柯伊伯带天体的“Altjira系统”由三个相互绕转的不同天体组成,使其成为三体问题的稳定例子。 (图片来源:NASA、ESA、约瑟夫·奥尔姆斯特德 (STScI))

天文学家可能刚刚发现了一个罕见的例子““隐藏在视线之外最遥远的行星。如果这一观察得到证实,这表明更多的宇宙三胞胎可能隐藏在,研究人员说。

早在 2001 年,天文学家就在柯伊伯带发现了一个他们认为是由两个彼此绕轨道运行的大型天体组成的双星系统,柯伊伯带是一个由小行星、彗星和矮行星组成的环,距离地球约 37 亿英里(60 亿公里),,位于海王星轨道之外。

但在 3 月 4 日发表的一项新研究中行星科学杂志研究人员提出,Altjira系统的内部身体实际上是一对彼此非常接近的较小物体,使其成为一个三重系统。

研究小组在结合来自的图像后得出了这一结论夏威夷莫纳克亚火山 WM Keck 天文台收集了 17 年的数据。这揭示了外部身体轨迹的微妙变化,表明它受到两个物体而不是一个物体的引力牵引。然而,该系统距离太远,无法目视确认内部机构的分离。

有关的:

三体系统有数十种潜在的配置。然而,研究人员声称,这个“问题”没有单一的解决方案。(图片来源:维基媒体/佩尔塞洛)

“[在比较不同的建模场景时],三重系统是最合适的,”研究主要作者玛雅·纳尔逊犹他州杨百翰大学的天文学家在一篇论文中说道美国宇航局声明。然而,内部身体也有可能是““——两个物体相互接触并充当一个整体——或者“实际上是奇怪的扁平物体,就像煎饼一样,”她补充道。

研究人员写道,在接下来的十年里,Altjira系统将处于“食季”,外部天体将经常位于内部天体和太阳之间,这样可以对其轨道轨迹进行更详细的观察。

在此期间,还计划调查 Altjira 系统,该系统可以以其无与伦比的图像解析能力最终解决争论。。

三体问题

当三个具有相似质量的物体彼此绕轨道运行时,计算它们的轨迹所涉及的数学变得极具挑战性,并且几乎没有出错的余地。这意味着其中一个物体的轨迹发生最轻微的变化都会使整个系统失去平衡。

美国宇航局代表在声明中写道:“几个世纪以来,预测三个受引力束缚的物体如何在太空中移动的难题一直困扰着数学家。”这通常被称为三体问题,这也启发了一部流行的科幻小说和最近的一部电视剧同名。

天文学家发现了几颗所谓的“塔图因”系外行星,它们在三重系统中围绕两个太阳运行。(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

在整个宇宙中发现了几种类型的三重系统,包括就像我们最近的恒星邻居一样- 和有两个太阳,为这个问题提供了几种解决方案。然而,没有一个普遍接受的解决方案来计算三重系统的轨道力学,因此“问题”通常被认为尚未解决。

如果确认为三重系统,Altjira 将是在柯伊伯带发现的第二个此类系统;47171伦波与 Altjira 的配置几乎相同,之前也被归类为二进制系统。

柯伊伯带中还有大约 40 个其他已知的双星系统,其中一些可能是未被识别的三重系统。然而,那里可能还有更多的三体系统。

研究人员写道,到目前为止,科学家们已经发现了大约 3,000 个柯伊伯带天体,但他们估计那里可能还有“数十万个”较小的天体,每个天体的宽度都超过 10 英里(16 公里)。因此,太阳系的这一部分可能是寻找更多此类系统的好地方。

“宇宙充满了一系列三体系统,”尼尔森说。 “我们发现柯伊伯带可能也不例外。”

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