バフィーズおよびその他のカイパーベルトオブジェクトの軌道のビュー。画像クレジット：CFHTクリックして拡大
カナダ、フランス、アメリカで働いている天文学者のチームは、天文学者がカイパーベルトと呼ぶ地域で、海王星を越えて太陽の周りを回る異常な小さな天体を発見しました。この新しい天体は太陽から2倍の距離にあり、海王星の約半分のサイズです。人体の非常に珍しい軌道は、外部太陽系の形成に関する以前の理論を使用して説明することは困難です。
現在、太陽から58天文単位（1天文単位、つまりAUは地球と太陽の間の距離です）は、軌道が円形に近いため、新しい天体が50 AUに近づくことはありません。海王星を越えて発見されたほぼすべてのカイパーベルト天体は、30 AUから50 AU離れています。 50 AUを超えると、メインのカイパーベルトが終了するように見え、この距離を超えていくつかのオブジェクトが発見されたことは、すべて非常に高い偏心（非円形）軌道上にあります。これらの高偏心軌道のほとんどは、海王星が重力パチンコによって物体を外側に「飛ばした」結果です。ただし、この新しいオブジェクトは50 AUに近づかないため、その軌道を説明するには別の理論が必要です。問題を複雑にしているのは、オブジェクトの軌道にも極端な傾きがあり、残りの太陽系に対して47度傾いている（傾いている）場合です。
発見とフォローアップ
国際天文学連合の公式発表で2004 XR 190の正式名称を取得したオブジェクトは、カナダフランスハワイ望遠鏡のレガシー調査の一環として実施されているカナダ-フランスの黄道面調査（CFEPS）の日常運用中に発見されました。現時点では、発見者は一時的なニックネーム「Buffy」を使用して新しいオブジェクトを識別していますが、そのようなオブジェクトの通常の命名手順に従って、別の公式名を提案しています。
バフィーは、望遠鏡の画像をくまなく調べて数百の候補者を生み出す強力なコンピューターによって、レガシーサーベイのデータ（1時間あたり約50ギガバイト）の山から抽出されました。その後、天文学者は候補をふるいにかけて遠くの彗星を特定します。
ブリティッシュコロンビア大学の天文学者リンアレンは、2004年12月からCFEPSデータを処理する過程で最初の識別を完了したため、新しいオブジェクトに最初に目を向けました。アレン博士は、「見つけた」と語った。
オブジェクトの明るさは、直径が500〜1000キロメートル（300〜600マイル）である可能性が高いことを示しています。したがって、Buffyは非常に大きなカイパーベルトオブジェクトですが、約6ダースほど大きくなっています。
「その天体は太陽から海王星までの距離の約2倍であり、その軌道はほぼ円形に近い可能性があることにすぐに気づきました。必要でした。」
軌道を正確に測定するには、カイパーベルト天体を1〜2年観測する必要があります。バフィーの最初の追加の観測は、2005年10月にコーネル大学のグラッドマンとフィルニコルソンがヘイル5メートル望遠鏡を使用してオブジェクトを再観測したときに行われました。
バフィーの新しい位置の測定は、軌道が惑星系の平面に対して47度で極端に傾いた（傾いた）（基本的にカイパーベルトオブジェクトの記録を結ぶ）だけでなく、バフィーが他の以前とは異なることを証明しました-非常に遠くにある間、ほぼ円形の軌道上にあったため、既知のオブジェクト。
チームメンバーのJoel Parker（南西研究所）、JJ Kavelaars（カナダ国立研究評議会、Herzberg Institute of Astrophysics）およびWes Fraser（University of Universityビクトリア）は、2005年11月まで、バフィーの太陽への最も近いアプローチの推定を洗練させました。軌道をさらに確認するための追加の観測。CFHTLegacy Surveyプロジェクトによって提供されます。天文学者はバフィーの軌道の詳細を測定するために2006年2月まで待つ必要があります。
チームは発見をマイナープラネットセンター、新しいマイナープラネットの天文測定のための情報センターに報告しました。 MPCのディレクターであるブライアン・マースデン氏は、「50 AUを超えるほぼ円形の軌道を持つ最初の既知の物体を見つけるのは本当に興味深い」と述べた。
挑戦的な理論
この地域で発見された最小、最大、最も遠い天体ではありませんが、新しいカイパーベルト天体は、太陽系の進化の理論に挑戦する非常に珍しい軌道を持っています。
バフィーの軌道がなぜそれほど珍しいと考えられているのですか？検出された他の1つのオブジェクト、セドナのみが、軌道全体にわたって太陽から50天文単位（AU）以上離れています。しかし、セドナは非常に楕円の軌道にあり、900 AUを超えて戻る前に76 AUに急降下しています。対照的に、バフィーはそのすべての時間を太陽から52から62 AUの狭い範囲で過ごします。この新しい天体は、軌道の傾きと組み合わされて、初期の太陽系の歴史に関する現在の理論に挑戦しています。
天文学者は、50 AUを超える時間のほとんどを費やすカイパーベルトの他の物体を検出しました。これらは非常に楕円軌道にあり、ほぼすべてが太陽から38 AU以内に近づいています。その近づきのアプローチは、海王星の重力の影響の範囲内にそれらのオブジェクトを配置します。これらのオブジェクトは、一般に、海王星との重力パチンコによって現在の軌道に散らばっていたと考えられています。このため、このオブジェクトのグループは「散乱ディスク」と呼ばれていました。
バフィーが発見される前に、「散乱ディスク」のオブジェクトのように50 AUを超える時間を費やすカイパーベルトオブジェクトが他にもいくつか発見されましたが、海王星の重力範囲内には到達しませんでした。このグループは、「Extended Scattered Disk」と呼ばれています。そのメンバーの2つは1995年のTL8と2000年のYW134で、太陽の40 AUに近づきますが、60 AUを超えてそれらを取り戻すかなり楕円軌道を持っています。 「拡張散乱ディスク」の2つの極端な例は、44 AUに近づく2000 CR105と、76 AUよりも太陽に近づくことは決してないセドナです。
それらの大きな離心率のために、これらのオブジェクトは何かによって強く摂動された可能性がありますが、それらはその惑星の重力によって散乱されるほど十分に接近していないため、海王星ではあり得ませんでした。セドナと2000 CR105の両方が太陽から500 AUを超えて移動するため、1つの理論では、海王星によって散乱された後、通過する星が最も近い接近を太陽から遠ざける可能性があったとされています。
バフィーは明らかに「拡張散乱ディスク」のメンバーです。ただし、バフィーのほぼ円形の軌道は、他のメンバーよりも目立ちます。さらに、バフィーの大きな軌道傾斜は、合格する星のアイデアではそれほど簡単には説明できません。星がバフィーにそれほど強く影響を与えた可能性がある場合、それは同様に主要なカイパーベルトの多くをも破壊したはずです。天文学者はその強い混乱を検出しないので、バフィーの軌道を説明するには、より複雑な理論が必要です。
とらえどころのない説明は、太陽系の歴史の早い段階での再配置による副作用にあるかもしれません。 1つの可能性は、若い太陽系で海王星の軌道がゆっくりと拡大したため、複雑な重力相互作用がカイパーベルト軌道の一部を円形化および傾斜させた可能性があります。バフィーの軌道はこのように作成された可能性がありますが、この理論は2000 CR105とセドナを説明していないようです。この新しい発見は、カイパーベルトがどのように形成されたかについての私たちの理解を再考させるため、刺激的です。
未来
過去10年間で、太陽系の外側の形成に関する理論は限界に達しました。海王星に近づくことはないが、傾斜が非常に高い、バフィーのような異常なカイパーベルトオブジェクトは説明する必要があります。
個々のオブジェクトを説明する理論は存在しますが、既知のオブジェクトのアンサンブル全体を1つのプロセスで再現することは、現在の太陽系モデルに困難な課題をもたらします。バフィーのような珍しい物体は非常にまれであるため、天文学者はカイパーベルトの暗いコーナーの表面をまだ引っ掻いています。カイパーベルトを体系的に調査する将来の大規模な調査は、太陽系の歴史の初期に起こったことの謎を解明する唯一の方法です。
元のソース：カナダ-フランス-ハワイ望遠鏡
