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攔截星光的神祕客

96/08/07 12288

范賢娟｜臺灣師範大學科學教育研究所

海王星軌道外有許多小天體存在，而冥王星是其中體積較大、較容易觀察的。目前在海王星軌道外找到的天體都在直徑 100 公里以上，至於更小的天體應該更多，但由於亮度較弱，不容易直接觀察。

由於這些天體的數量攸關太陽系形成的理論，許多研究團隊都努力尋找它們。例如中央大學、中央研究院和國外許多單位合作的「中美掩星計畫」，就是希望利用觀察這些天體經過背景恆星前造成星光減弱的機會，統計出小天體的數量。不過，全世界這些觀測都是透過可見光星體，至今都未得到明確的結果。

面對這個觀測的瓶頸，本身參與中美掩星計畫的金升光博士，向熟悉Ｘ光波段觀測的清華大學張祥光教授詢問該波段分析的可能性，於是張教授便開始尋找適合的資料庫與天體。

天文觀測有許多資料可公開讓人使用，因此張祥光教授選用儀器有效面積最高的觀測資料來分析，並且以黃道附近、相當亮的Ｘ光源－天蝎座Ｘ1為對象，再從資料庫中篩選出適合者，經由詳細比對後找出 58 個毫秒尺度的事件。

由於張祥光教授本身是中子星的專家，因此他也反覆與其已知的中子星情況或觀測資料的特性加以比較，排除波源本身變化或儀器系統所造成的偏差，進而發現所選定的事件都符合 100 公尺左右海王星外天體所造成的掩星情況。因此張教授估計海王星外該尺寸的小天體多達千兆顆，遠多於早先天文學家的理論預測。

張祥光教授的方法獨特，發現又頗令人意外，因此當他的文章在 2006 年 8 月的《自然》（Nature）雜誌發表的時候，引起該領域學者的注意。許多人推崇他在方法上的創新，而研究結果也對太陽系形成理論有很大的幫助。未來發射升空的Ｘ光波段的觀測儀器也可能納入這方面的研究。

不過也有人對這些結果存疑，因為在這麼短的時間尺度裡的光度變化，很難完全排除儀器本身的原因。無論如何，張教授的研究為天文學家打開一扇窗，考慮採用不同波段去分析海王星外天體掩星的可能，而張教授也期待未來能把這項技術用來檢測背景Ｘ光波源的微細特徵。

資料來源

《科學發展》2007年8月，416期，78頁

觀測(8) 科發月刊(5210)

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