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来自深黄道巡天的去偏柯伊伯带天体种群

地球与行星天体物理 2015-06-17 v2

摘要

深黄道巡天 (DES) 在 1998 年至 2005 年间发现了数百个柯伊伯带天体。后续观测 yielded 304 个具有良好动力学分类的天体(经典类、散射类、半人马类,或与海王星的 16 种平均运动共振)。DES 搜索区域记录详尽,使我们能够计算在轨道随机点处探测到具有特定轨道参数和绝对星等的天体的概率。通过将天体按动力学类别分组,我们使用最大似然法估计了最大三个类别(经典类、3:2 共振类和散射类)的轨道根数分布 (a,e,ia, e, i)。利用 HH 星等作为天体大小的代理,我们对至少包含 5 个被探测成员(共 246 个天体)的 8 个类别的天体数量拟合了幂律。最佳经典类斜率为 α=1.02±0.01\alpha=1.02\pm0.01(观测范围为 5H7.25\le H\le7.2)。六个动力学类别(散射类加 5 种共振)的斜率与经典类一致,尽管天体的绝对数量有所缩放。幂律关系的例外是半人马类(非共振且近日点比海王星更近,因此可在更小尺寸下被探测到),其 α=0.42±0.02\alpha=0.42\pm0.02 (7.5<H<117.5<H<11)。这与 elsewhere 报道的 H7.2H\approx7.2 附近的 HH 分布拐点一致 (Bernstein et al. 2004, Fraser et al. 2014)。基于经典类导出的星等分布,各类别中 H7H\le7 的天体总数分别为:经典类 (2100±3002100\pm300)、散射类 (2800±4002800\pm400)、3:2 类 (570±80570\pm80)、2:1 类 (400±50400\pm50)、5:2 类 (270±40270\pm40)、7:4 类 (69±969\pm9)、5:3 类 (60±860\pm8)。同一 HH 范围内半人马类数量的独立估计值为 13±513\pm5。如果按照 Fraser et al. (2014) 的方法将所有天体按倾角分为“热”和“冷”种群,我们发现 αHot=0.90±0.02\alpha_{\mathrm{Hot}}=0.90\pm0.02,而 αCold=1.32±0.02\alpha_{\mathrm{Cold}}=1.32\pm0.02,与该工作结果吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.3250,
  title  = {De-biased Populations of Kuiper Belt Objects from the Deep Ecliptic Survey},
  author = {E. R. Adams and A. A. S. Gulbis and J. L. Elliot and S. D. Benecchi and M. W. Buie and D. E. Trilling and L. H. Wasserman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.3250},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages emulateapj, 6 figures, 5 tables, accepted by AJ