古柏帶天體(KPOs)是太陽系遺跡,仍保留太陽系形成初期化學成分,最近天文學家進一步發現古柏帶存在一塊未曾被干擾的結構,似乎與古柏帶其他區域完全不同。
早在 2011 年,一組天文團隊就注意到古柏帶一處天體密集區域,稱為 kernel,與其他古柏帶天體相比,這裡的天體具較低黃道傾角和離心率,換句話說,它們的公轉軌道更圓,且更接近太陽系平面而不是呈一定角度。
kernel 本身又位於古柏帶的冷動態群體中,其內所有天體通常都具較低離心率和黃道傾角。
研究人員想知道這些天體是否能揭開古柏帶 kernel 新特徵,決定嘗試一種分群演算法(clustering algorithms),稱為「基於密度之含噪空間聚類法(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)」。
過去這種演算法已用於其他天文數據集,但被認為不適用古柏帶,新論文團隊首先計算 1,650 個經典古柏帶天體的軌道元素,如半長軸、離心率、傾角,在這些基礎上使用 DBSCAN 搜索其他類似天體的簇。
結果不僅發現 kernel,還發現它旁邊另一個獨特結構,稱為 inner kernel,僅含 7~10% 經典古柏帶天體,該結構內的天體離心率分佈比 kernel 更窄,顯得相對獨立,表明 inner kernel 具不同群體。
不過若刪除 DBSCAN 分辨其他簇的條件,就無法清晰區分 kernel 與 inner kernel 是單組合結構,還是 2 個不同結構,來自維拉魯賓天文台的新數據即將發布,應有助澄清這些結構性質及起源。
團隊表示,可能 kernel 比以前想像還要更大,也可能古柏帶真的存在額外獨特結構。
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(首圖來源:pixabay)






