手中将检测数百万个新的太阳系星体

由贝尔法斯特女王大学领导的世界各地的科学家最近在《天文学杂志》上公布了他们的研究结果，一个新的天文设施预计将在今年晚些时候推出后探测到数百万个新的太阳系星体。

这是美国国家科学基金会和能源部共同支持的薇拉·C·鲁宾天文台有望完全创新人们对太阳系“小天体”——小行星、彗星等矮行星的认知。

鲁宾天文台位于智利北部的帕琼山脊上。西蒙8.4米巡天望远镜具有独特的三镜设计，每隔几个晚上就能完成对整个可见天空的巡逻。其核心是世界上最大的数字相机——32亿像素的“时空珍宝巡天”(LSST)相机。该相机通过6个滤镜覆盖9.6平方度的视场，面积约为满月的45倍。

简而言之，这个“宽-快-深”系统每晚生成20个太字节数据，在未来10年制作前所未有的宇宙延迟“电影”，并为太阳系绘图提供强大的数据。

贝尔法斯特女王大学准教授由Schwamb领导的天文学家团队开发了Sorcha。这是一个创新的开源软件，用于预测可能的新发现。Sorcha是第一个端到端模拟器，可以访问鲁宾天文台的观测时间表。根据目前太阳系及其小天体分布的最佳模型，模拟鲁宾天文台在图像中检测天体的过程。

“像Sorcha这样准确的模拟软件尤为重要。”Schwamb说，“它可以告诉我们鲁宾天文台将发现什么，并帮助我们解释数据。我们对太阳系星体的认知将呈指数级增长。”

除了八颗行星，太阳系中还有许多小天体，它们是在45亿年前与行星一起形成的。自太阳系诞生以来，许多小天体基本相同，可以被称为太阳系早期的“化石记录”。通过分析它们的轨道、大小和成分，科学家们可以重构行星的形成、转移和演变。

这些数千万个天体为研究地球水和有机物的来源、巨行星对行星轨道的重塑以及近地天体带来的潜在风险提供了重要的窗口。

鲁宾天文台不仅可以找到新的小天体，还可以用不同的光学滤镜观察它们几次，揭示它们的表面颜色。在过去，太阳系巡逻通常只使用单个滤镜。

“有了LSST的太阳系明星目录，我们的工作就像从无聊的黑白电视到华丽的彩色电视时代。”贝尔法斯特女王大学博士生乔“令人兴奋的是，我们预计将探测到数百万颗新的太阳系星体，其中大部分将在最初几年的巡天中被发现，”马特说

研究小组模拟显示，鲁宾天文台将绘制12.7万个近地天体，并能检测到70%以上直径超过140米的潜在危险星体，使未被发现的毁灭性小行星碰撞风险至少降低一半;500多万个主要小行星在巡天前几年为约1/3的小行星提供准确的颜色自转数据;10.9万颗木星特洛伊小行星是行星形成阶段最原始的物质之一;3.7万颗海王星外天体和约1500至2000颗半人马星体，LSST将首次提供半人马星体及其向彗星过渡阶段的具体视图。

美国华盛顿大学教授Mario 杰瑞说，鲁宾天文台的LSST是填补太阳系认知空白的难得机会。“我们的模拟显示，鲁宾天文台将使已知的小天体数量增加4到9倍，并提供前所未有的轨道、颜色和光变曲线数据。在这些数据的帮助下，我们将更新太阳系形成的教科书，并大大提高发现甚至可能偏离威胁地球的小行星的能力。”

鲁宾天文台计划在6月23日的“第一次观察”活动中发布第一批令人震惊的图像，以便世界能够提前欣赏其检测能力。全面的科学观察计划于今年晚些时候启动。