一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)使用智利托洛洛山美洲天文臺(tái)Víctor M.Blanco 4米望遠(yuǎn)鏡上安裝的暗能量相機(jī)(DECam)，發(fā)現(xiàn)了3顆隱藏在太陽強(qiáng)光中的近地小行星(NEA)，其中一顆是過去8年來發(fā)現(xiàn)的對(duì)地球具有潛在威脅的最大天體。相關(guān)論文近日發(fā)表于《天文學(xué)雜志》。

這些難以捉摸的近地天體潛伏在地球和金星軌道內(nèi)部，這是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的觀測(cè)區(qū)域，因?yàn)橥h(yuǎn)鏡必須與太陽耀眼的強(qiáng)光作斗爭(zhēng)。

利用黃昏時(shí)短暫而有利的觀測(cè)條件，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這組近地天體。其中一顆為直徑1.5公里的小行星名為2022 AP7，其軌道有朝一日可能會(huì)進(jìn)入地球軌道。另外兩顆小行星分別為2021 LJ4和2021 PH27，它們的軌道安全地保持在地球軌道內(nèi)部。天文學(xué)家和天體物理學(xué)家特別感興趣的是，2021 PH27是已知距離太陽最近的小行星。因此，它具有太陽系任何天體中最大的廣義相對(duì)論效應(yīng)，且在其運(yùn)行軌道中，表面溫度足以熔化鉛。

美國卡內(nèi)基科學(xué)研究所地球與行星實(shí)驗(yàn)室天文學(xué)家Scott S.Sheppard表示：“我們的黃昏調(diào)查正在地球和金星軌道范圍內(nèi)搜尋小行星。到目前為止，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了兩顆直徑約1公里的大型近地小行星，我們稱之為‘行星殺手’。”

“可能只剩下幾顆大小相似的近地天體，而這些未被發(fā)現(xiàn)的大型小行星的軌道很可能在大部分時(shí)間內(nèi)都保持在地球和金星軌道內(nèi)部。”Sheppard說，“由于難以在太陽強(qiáng)光附近進(jìn)行觀測(cè)，因此迄今只發(fā)現(xiàn)了25顆軌道完全在地球軌道內(nèi)的小行星。”

在太陽系內(nèi)部尋找小行星是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。天文學(xué)家每晚只有兩個(gè)短暫的10分鐘窗口期來觀測(cè)這一區(qū)域，并且不得不面對(duì)太陽強(qiáng)光造成的明亮背景。此外，這些觀測(cè)距離地平線非常近，這意味著天文學(xué)家必須透過厚厚的地球大氣層進(jìn)行觀測(cè)，這會(huì)模糊和扭曲觀測(cè)結(jié)果。

盡管面臨這些挑戰(zhàn)，但獨(dú)特的觀測(cè)能力仍使DECam發(fā)現(xiàn)了這3顆小行星。這臺(tái)最先進(jìn)的儀器是世界上性能最高的寬視場(chǎng)CCD成像儀之一，使天文學(xué)家能夠以極高的靈敏度捕捉大片天空。天文學(xué)家將捕捉到的昏暗天體稱為“深度”觀測(cè)。在地球軌道內(nèi)搜尋小行星時(shí)，捕獲深視場(chǎng)和寬視場(chǎng)的觀測(cè)能力是必不可少的。DECam由美國能源部(DOE)資助，并在DOE的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了建造和測(cè)試。

“我們需要大面積的天空，因?yàn)閮?nèi)部的小行星很罕見，需要深度圖像，且小行星很昏暗，你需要對(duì)抗太陽附近明亮的天空，以及地球大氣層的扭曲效應(yīng)。”Sheppard說，“DECam可以覆蓋大面積天空，達(dá)到小型望遠(yuǎn)鏡無法達(dá)到的深度，讓我們可以進(jìn)入更深、更廣的天空，以前所未有的方式探測(cè)太陽系內(nèi)部。”

除了探測(cè)可能對(duì)地球構(gòu)成威脅的小行星外，這項(xiàng)研究也是了解太陽系小天體分布的重要一步。距離太陽比地球更遠(yuǎn)的小行星最容易被探測(cè)到。正因?yàn)槿绱?，這些更遠(yuǎn)的小行星往往主導(dǎo)著當(dāng)前的小行星數(shù)量理論模型。

“我們的DECam調(diào)查是迄今對(duì)地球軌道內(nèi)和金星軌道附近天體進(jìn)行的最大、最靈敏的搜索之一。”Sheppard說，“這是了解太陽系內(nèi)部潛伏著什么類型天體的好機(jī)會(huì)。”(中國科學(xué)報(bào)記者 李木子)

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