天文学家利用外星行星探测技术发现主带最小小行星群

小禹宇鱼

每隔几年，就会有一辆公共汽车大小的小行星撞击地球。这些岩石比导致恐龙灭绝的那个小得多，但它们仍然可能产生重大影响。然而，它们相对较小的尺寸使得在撞击前难以被探测到。

现在，一个国际天文学家团队已经定位了超过100颗这样的“十米级”小行星，它们因直径在十米左右而得名。在周一发表在《自然》杂志上的研究中，他们采用了最初用于寻找系外行星的图像处理技术。结果，他们发现了主带中迄今为止检测到的最小小行星，主带是位于火星和木星之间的广阔碎石区域。

“这些小行星的发现填补了追踪地球附近流星体来源和更大潜在危险小行星的重要知识空白，”麻省理工学院的物理学家、该研究的共同作者理查德·宾泽尔告诉《天空与望远镜》的大卫·L·钱德勒。

与较大的小行星相比，十米级小行星的轨道不太稳定，使得它们更有可能离开主小行星带并撞击其他宇宙实体，例如地球。但即使是一个小小行星也能造成真正的损害——2013年在俄罗斯上空爆炸的著名的车里雅宾斯克流星就是一颗小型十米级小行星。这些事件可以“通过整个地区发送冲击波”，麻省理工学院在一份声明中表示。

鉴于潜在的风险，NASA和欧洲航天局（ESA）等合作伙伴一直在开发用于观测和追踪小行星的早期检测系统。上周，当一颗比猫稍大的小行星飞越西伯利亚时，ESA能够在半天前发出警报。虽然不完美，但我们在撞击前发现小行星的能力正在提高，北爱尔兰贝尔法斯特皇后大学的天体物理学家艾伦·菲茨西蒙斯在接受《新科学家》的马修·斯帕克斯采访时表示。

总的来说，这种发现十米级小行星的新方法预计将大大有助于科学家的数据库，因为他们进一步完善这些预警系统。研究团队筛选了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的TRAPPIST-1恒星系统的现有图像，这些图像最初是为了寻找系外行星而拍摄的。

他们使用的方法称为“移位和堆叠”技术，组装了数十到数百张快速移动物体的图像。最终，这些帧收集成一个从背景噪声中出现的微弱图像，或其他不是调查对象的随机物体。

通常，这只有在观察者对某个物体的轨道有很好的了解时才可能实现，而对小行星来说并非如此。麻省理工学院的团队能够通过依赖于为图形处理设计的“强大的计算工具”来“盲目搜索”，测试小行星的所有可能方向和合理速度，该研究的主要作者、麻省理工学院的研究科学家阿尔乔姆·布尔达诺夫告诉《天空与望远镜》。“我们决定推动极限，看看我们能用这个望远镜找到多微弱的物体。”

从最初的搜索结果中，布尔达诺夫和他的同事发现了超过1000个候选者。然后，他们审查了每张图像，将名单缩小，最终确认发现了138颗新的十米级小行星。他们希望在尚未分析的天文数据“档案”中找到更多，使用相同的方法，麻省理工学院的行星科学家、该研究的共同作者朱利安·德维特告诉出版物。

“这是我们正在进入的一个全新的、未被探索的空间，多亏了现代技术，”布尔达诺夫在声明中补充道。“这是一个很好的例子，说明当我们以不同的方式看待数据时，我们作为领域能做什么。有时有很大的回报，这就是其中之一。”