美国天文学会会议展望未来在近地和遥远天体的发现

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


周三深夜,我在地铁里偶遇一位老朋友。当时已过晚上 11 点,她是一位演员,刚从她形体老师家中的聚会回来,聚会要求每位参加者都带去一段简短的表演作为给主人的礼物。我是一位科学作家,正从波士顿举行的美国天文学会 (AAS) 会议上回家。她指出,我们都各自从我们各自深奥的世界中走出来。

她问我在会议上学到了什么。我发现我很难将它总结成简洁、易于解释的新闻要点。但我仍然觉得我从参加会议中获益匪浅,不仅仅是在通常的会议方式中,即与人见面并有机会与那些我通常在更正式的记者与消息来源的场合遇到的人进行非正式交谈。


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我离开波士顿时确信,尽管我本周早些时候写到的黯淡的财政前景,天文学家在未来几个月和几年里将有很多令人兴奋的消息要告诉我们。

最明显的例子来自开普勒,美国宇航局的航天器,它正在寻找——并且正在发现——太阳系外的行星。开普勒在其他 AAS 会议上发布了引人注目的公告,但这次来自开普勒的消息更趋于渐进,更像是一份进度报告,因为该任务正朝着其最终目标迈进,即找到可能存在生命的类地行星。

该航天器运行良好,并持续不断地提供关于我们星系行星数量的前所未有的信息。开普勒科学家现在正忙于使用地面望远镜来尝试确认一些已公开宣布为可能行星的 1,235 个有希望的目标,以及他们可能知道但秘而不宣的其他任何信息。开普勒数据已经激发了大量的研究;AAS 会议上的一份讲义列出了所有与开普勒相关的演示文稿,内容占据了整页小字。 AAS 标签推文的 Twitter 词云显示,“开普勒”是本次会议的热词。(完全公开:我经常从 AAS 发推文,并且可能足够频繁地使用“开普勒”一词来在一定程度上提升数字。)

那么,开普勒还需要多久才能开始找到潜在的可居住的类地行星——或者开始表明我们淡蓝色的星球是一种极其稀有的品种? 美国宇航局艾姆斯研究中心的开普勒首席研究员比尔·博鲁茨基告诉我:“我真的认为,在三年后,我们将得到答案。” “该任务旨在在那段时间内完成。” 与此同时,开普勒应该会发现更多多样性超乎想象的世界——小的和大的;热的和冷的; 稠密的、岩石的和蓬松的、密度像泡沫塑料一样的。

近期发现的另一个有趣的可能性涉及一个离我们近得多的假想天体。 那就是泰姬,一个质量可能是木星质量的几倍的天体,一些研究人员认为它可能潜伏在太阳系外奥尔特云中,以地球到太阳距离的数万倍的距离绕太阳运行。 从太阳系外围疾驰而至地球附近的彗星的方向偏差暗示,可能有一个大型天体在引力上扰动它们并将它们向内推动。

美国宇航局艾姆斯研究中心的杰克·利绍尔在一次题为“奥尔特云中的类木星质量天体?”的 AAS 演讲中说:“我们在彗星的分布中发现了这种异常现象,对此没有其他简单的解释。” 利绍尔警告说,泰姬的存在远非确定,因此他的演讲标题中使用了问号。 “问号是恰当的,”他说。 泰姬假说和其他类似的假说已经存在一段时间了,并非没有争议,但现在有趣的是,泰姬有可能在广域红外巡天探测器 (WISE) 拍摄的全天巡天中被探测到。

WISE 的巡天已经完成,但研究人员仍在筛选数据。 该任务的首席研究员、加州大学洛杉矶分校的内德·赖特说,如果泰姬的质量在其假设质量的下限,即大约木星质量,则很难看到它。 但如果它的质量是木星质量的两倍或更多,那么泰姬可能会出现在 WISE 的可能的低质量褐矮星列表中。 赖特说:“如果它是遵循这个假设的东西,它在那里并且质量在木星质量的两倍范围内,那么它很可能会被发现并跟进。”

许多研究人员可能对另一种寻找太阳系中未见天体的巡天抱有更大的希望。 哈佛-史密森天体物理中心的马特·霍尔曼和他的同事正在使用新近完成的位于夏威夷的 Pan-STARRS-1 望远镜对我们太阳系巨行星附近的物体进行普查。 Pan-STARRS-1 经过优化,可以快速扫描天空,以捕捉附近的移动物体,例如小行星,或遥远的短暂天体物理现象,例如超新星

如果太阳系中潜伏着更多导致冥王星降级的矮行星,那么霍尔曼和他的合作者很有可能会找到它们。 他说,目前尚不清楚太阳系对矮行星的扫描有多彻底,但一些统计数据估计完整度约为 50%。 鉴于过去十年中发现了三颗矮行星(鸟神星、妊神星和阋神星),加上早已为人所知的冥王星和谷神星,未来几个月或几年很可能还会发现更多矮行星。

所有这些对于向我的演员朋友传达来说有点太多了,她很快就下了地铁。 但当我在回家的路上继续独自一人时,我不禁思考我们将要了解到的关于我们的太阳系、我们的星系和我们的宇宙的所有事物——以及在下次 AAS 会议之后我可能要告诉朋友们的新闻。

Pan-STARRS-1 望远镜照片:罗伯·拉特科夫斯基

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