研究發現：外太陽系天體數量遠超之前認知

利用昴星團望遠鏡的超廣角主焦點相機所進行的觀測表明

這些對於理解太陽系形成極爲重要的結果，是通過昴星團望遠鏡與穿越外太陽系的新視野號航天器之間的國際合作獲取的。

美國國家航空航天局（NASA）的新視野號航天器於 2006 年發射，其關鍵任務在於人類歷史上首次近距離觀測外太陽系天體的表面

已有五個航天器飛往了外太陽系（包括新視野號），但新視野號是唯一在穿越柯伊伯帶時對柯伊伯帶天體進行觀測的航天器。

從地面觀測柯伊伯帶天體時，我們只能在較小的太陽相位角（即太陽、天體和觀測者之間的夾角）下對其進行觀測。

然而，航天器上的相機視野狹窄，無法自行發現柯伊伯帶天體。這時候就輪到斯巴魯望遠鏡大顯身手了。斯巴魯望遠鏡利用其廣角相機發現許多柯伊伯帶天體，然後縮小航天器可以飛越和觀測的天體列表。新視野號與斯巴魯望遠鏡的這種合作從 2004 年就開始了。

對於 2004 - 2005 年期間使用斯巴魯望遠鏡的主焦點相機（Suprime-Cam）進行的觀測，由於冥王星和航天器的軌道關係，銀河系中心附近的一塊區域被納入了柯伊伯帶天體搜索區域的背景當中。

儘管在有衆多背景恆星的情況下搜索太陽系天體，那是極其困難的，但研究團隊還是能夠找到 24 個柯伊伯帶天體。

不幸的是，在這次觀測中到目前爲止發現的柯伊伯帶天體，要讓航天器飛越的話，需要消耗太多燃料，但新的遠距離天體可能在新視野號可用燃料的範圍內。2020 年，斯巴魯望遠鏡上的超高級相機（HSC）開始了更深入的觀測，到 2023 年，已經發現了 239 個柯伊伯帶天體。

“HSC 觀測中最令人興奮的部分是在已知柯伊伯帶之外的距離發現了 11 個天體，”來自職業與環境衛生科學大學以及千葉工業技術學院行星探索研究中心的團隊成員吉田文博士表示。

通過 HSC 發現的許多天體位於距離太陽 30 至 55 個天文單位（au）（1 個天文單位相當於太陽與地球之間的距離），它們被認爲處於已知的柯伊伯帶內。

另一方面，該團隊未曾料到在 70 至 90 au 區域似乎存在一羣天體，並且在 55 au 和 70 au 之間存在一個低谷（那裡僅有少量天體分佈，見下圖）。

在 70 至 90 au 可能存在新的柯伊伯帶天體羣。“如果這得到證實，那將是一個重大發現。原始太陽星雲比以前認爲的要大得多，這可能對研究我們太陽系中的行星形成過程有影響，”吉田博士說。

“新視野號”任務首席研究員艾倫·斯特恩博士說：“這是一項開創性的發現，揭示了太陽系遙遠區域意想不到、新穎且令人興奮的東西；如果沒有 Subaru 天文臺的世界一流的能力，這項發現可能無法實現。”

爲了確定在這項研究中發現的天體的確切軌道，研究團隊正在用 HSC 繼續進行觀測。吉田博士談到這項研究的意義時說：“我認爲遙遠天體的發現以及它們軌道分佈情況的確定，作爲理解太陽系形成歷史、與系外行星系統進行比較以及理解普遍行星形成的墊腳石，是很重要的。”

“新視野號”目前正在更遠的地方飛行，距離太陽 60 個天文單位。肯定還有許多我們尚未發現的遙遠天體。研究團隊很興奮，想看看 Subaru 望遠鏡和“新視野號”航天器在柯伊伯帶之外會有什麼發現。

這些研究結果將在《行星科學雜誌》的兩篇論文中發表。