独特的无线电观测提供了关于太阳系统主体的新数据
在一项不寻常的观测中,天文学家利用美国国家科学基金会的甚长基线阵列(VLBA)来研究当太阳系中的一颗小行星从银河系前面经过时,来自遥远射电星系的无线电波所受到的影响。通过观察,他们可以测量小行星的大小,获得关于其形状的新信息,并大大提高了计算其轨道路径的准确性。
当这颗小行星从星系前面经过时,来自星系的无线电波在小行星的边缘轻微弯曲,这一过程被称为衍射。当这些波相互作用时,它们产生了一个强波和弱波的圆形图案,类似于地球实验室用光波做的明暗圆的图案。
芬兰赫尔辛基大学的Jorma Harju说:“通过分析这次事件中衍射的无线电波的模式,我们可以了解到很多关于这颗小行星的信息,包括它的大小和精确位置,并得到一些关于它形状的有价值的线索。”
这颗名为帕尔马的小行星位于火星和木星之间的小行星带中。帕尔玛于1893年被法国天文学家奥古斯特·查洛瓦发现,它每隔5.59年就绕太阳运行一周。2017年5月15日,它遮挡了来自一个名为0141+268的星系的无线电波,而射电阴影沿着大致从西南到东北的路径,穿过华盛顿布鲁斯特的VLBA站。阴影以每秒32英里的速度掠过地球表面。
除了VLBA的Brewster天线外,天文学家们还在加利福尼亚、德克萨斯、亚利桑那和新墨西哥州使用VLBA天线。这颗小行星在射电星系前面经过,这一事件被称为掩星,当与来自其他天线的信号相结合时,会影响布鲁斯特接收到的信号的特性。
对这些影响的广泛分析使天文学家能够得出关于小行星性质的结论。与之前的观测结果一致,他们测量出小行星直径为192公里。他们还了解到,帕尔马像大多数其他小行星一样,与一个完美的圆有明显的不同,其中一条边可能被挖空了。天文学家说,通过将无线电数据与之前对小行星的光学观测相结合,可以进一步改善小行星形状的确定。
无论是业余的还是专业的天文学家,通常都要观测恒星的小行星掩星现象,并记录在小行星经过它前面时,恒星的亮度或亮度的变化。VLBA的观测是独特的,因为它也允许天文学家测量波峰被衍射偏移的量,这种效应被称为相位偏移。
隶属于美国宇航局戈达德太空飞行中心的测地学和地球物理实验室的里奥尼德·彼得罗夫说:“这使得我们可以用一种简单的测量方法来限制帕尔马的形状。”
“使用VLBA观测小行星掩星被证明是一种非常强大的小行星测量方法。此外,这样的无线电数据会立即显示出奇怪的形状或二进制伴随物。这意味着这些技术无疑将用于未来的小行星研究。
观测的一个主要结果是提高了小行星轨道计算的精度。
瑞典卢利理工大学和芬兰赫尔辛基大学的Mikael Granvik说:“尽管帕尔马的位置在过去120年里被测量了1600多次,这次VLBA测量将计算轨道的不确定性降低了10倍。”
“这是一个相当不寻常的基线的使用,同时也说明基线的优秀的技术能力,以及其极大的灵活性作为一个研究工具,可以提供许多天文学领域甚至一些意想不到的方式,”Jonathan长基线天文台的罗姆尼说,经营基线。
Harju Lehtinen,彼得罗夫,罗姆尼,连同米凯尔Granvik瑞典吕勒奥理工大学的红桉Muinonen赫尔辛基大学的乌维巴赫的马克斯·普朗克射电天文研究所在波恩,德国和芬兰的马库- Poutanen地理研究所,在天文杂志报道了他们的发现。