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神秘的宇宙尘埃云:它是否真的存在?

六十年前的天文学家们预测到了离我们40万公里的神秘、难以发现的尘埃云:科蒂莱斯基云 (Kordylewski)。而今天我们首次捕捉到了它的影像。

神秘的宇宙尘埃云:它是否真的存在?

在这张影像中,科蒂莱斯基尘埃云的中心区域在L5拉格朗日点周围以亮红色像素的形式出现。图上倾斜的线条是卫星的痕迹。

一个有争议的来自60年前的想法已经被认为可行,这要归功于天文学家对一个距离地球仅40万公里的幽灵般的尘埃云的新观察(而且我们可能还会发现第二个)。

神秘的宇宙尘埃云:它是否真的存在?

波兰天文学家卡齐米尔兹·科蒂莱斯基(Kazimierz Kordylewski)在1961年首次发现了这些尘埃云。但是,由于它们的亮度极度微弱并且极难被发现,当时的许多科学家都不确定这些尘埃云是否真正存在。而今天,由匈牙利罗兰大学(E tv s Loránd University)的朱迪特·斯莱塞巴洛格(Judit Slíz-Balogh)带领的团队在《皇家天文学会月刊》上发表的最新观察结果来看,这些尘埃云存在的可能性被重新点燃。

这些尘埃云是由地球和月球引力之间的特殊相互作用形成的。

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虽然大型天体在引力作用下可以将物质吸引向自身,但在地球周围五个点上,两个大型天体(地球、月球、太阳或另一颗行星)各自的引力与较小的轨道天体所经历的离心力相平衡。平衡则意味着物体可以被捕获并被固定在相对位置上。这五个点被我们称为拉格朗日点。

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拉格朗日点中的两个,L4和L5,与地球和月球形成了等边三角形,并随着月球的轨道绕地球移动。虽然它们时常会受到太阳的轻微扰动并且不完全稳定,但是L4和L5还是形成了能让星际尘埃暂时聚集的地方。事实上,1961年,科蒂莱斯基正是在L5观测到了两个尘埃云。

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斯莱塞巴洛格与他的团队先是创建了一个由太阳、地球、月球和尘埃云组成的三维模型。从中他们发现在L5有可能形成尘埃云。接着,研究人员去到了位于匈牙利鲍道乔尼特尔代米茨(Badacsonyt rdemic)小镇中的斯莱塞巴洛格的私人天文台,并尝试用线性偏振过滤系统观察这一现象。他们捕捉到的图像显示了从尘埃云中反射出来的偏振光:这与他们的三维模型和60年前科蒂莱斯基的预测相吻合。

“经过几个月的坚持(因为在匈牙利很难找到无月无云的好天),我们连续两个晚上成功地捕捉到了L5拉格朗日点附近的科蒂莱斯基尘埃云,”该团队写道。

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斯莱塞巴洛格补充说:"科蒂莱斯基云是两个最难找到的物体。虽然它们和月球一样靠近地球,但它们总是被天文学研究人员忽视了。‘尘土飞扬的假卫星’和我们月亮邻居一起绕着我们转是一件挺有趣的事情。”

尽管他们的观察和建模很成功,他们的发现成果并不是决定性的。其他研究人员此前的研究也对科蒂莱斯基云的存在提出怀疑。斯莱塞巴洛格的研究小组承认科蒂莱斯基云可能只是暂时的。它也可能被太阳风或来自其他天体的引力扰动“吹走”。确实,该研究小组的建模表明云中粒子的结构与密度并不一致。它的形状也在不断的变化。

神秘的宇宙尘埃云:它是否真的存在?

在太阳、木星、地球、火星与海王星的系统中,我们也找到了拉格朗日点,经常有小行星在此“停泊”。然而地球周围的拉格朗日点最能引起人们的兴趣,它们可以被我们用作卫星的中转站。美国国家航空航天局(NASA)拉格朗日点L1作为其太阳探测器SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)的保持位置,因为在此它可以不间断地观察到太阳。L2预计将被用作即将发射的詹姆斯-韦伯望远镜的一个中转位置。

相关知识

詹姆斯·韦布空间望远镜是计划中的红外线空间望远镜,原计划耗费5亿美元并于2007年发射升空。但由于各种原因,导致项目严重超支,发射时间数次推迟,最新预估总耗费高达96.6亿美元,发射时间为北京时间2021年12月25日20时20分 。2019年8月28日NASA表示该望远镜首次组装完毕。

BY: Ben Lewis

FY: Amberley

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