[论文解读] Centaurs and Scattered Disk Objects in the Thermal Infrared: Analysis of WISE/NEOWISE Observations

J. M. Bauer, T. Grav+23 more|Journal of International Crisis and Risk Communication Research|Jun 8, 2013

Astro and Planetary Science被引用 7

一句话总结

本研究分析了52颗小行星带天体（Centaurs）和散盘天体（SDOs）的WISE/NEOWISE热红外观测数据，推导出其尺寸与反照率。研究发现平均反照率为0.08 ± 0.04，热发射参数为0.9 ± 0.2，尺寸-频率分布幂律指数约为−1.7 ± 0.3，反照率与颜色之间存在显著的3σ相关性，但尺寸与反照率之间无显著趋势。

ABSTRACT

The Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) observed 52 Centaurs and Scattered Disk Objects in the thermal infrared, including the 15 discoveries that were new. We present analyses of these observations to estimate sizes and mean optical albedos. We find mean albedos of 0.08 +/- 0.04 for the entire data set. Thermal fits yield average beaming parameters of 0.9 +/- 0.2 that are similar for both SDO and Centaur sub-classes. Biased cumulative size distributions yield size-frequency distribution power law indices ~ -1.7 +/- 0.3. The data also reveal a relation between albedo and color at the 3-sigma level. No significant relation between diameter and albedos is found.

研究动机与目标

• 利用热红外数据确定小行星带天体和散盘天体的物理特性（如尺寸和反照率）。
• 通过WISE/NEOWISE观测评估这些海王星外天体的热发射特性。
• 研究小行星带天体和散盘天体群体的尺寸-频率分布及反照率趋势。
• 探索太阳系外侧反照率、颜色与物理参数之间的相关性。
• 增进对太阳系外侧小天体表面特性及其动力学演化过程的理解。

提出的方法

• 利用宽视场红外巡天探测器（WISE）及其NEOWISE阶段的热红外观测数据。
• 应用热模型，从多波段观测通量推导出直径和几何反照率。
• 采用热发射参数拟合方法，以考虑非理想热发射行为。
• 开展累积尺寸分布分析，估算尺寸-频率分布的幂律指数。
• 使用统计方法在3σ显著性水平下检验反照率与颜色指数之间的相关性。
• 在分析中区分小行星带天体与散盘天体，以比较子类差异。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于热红外观测，小行星带天体和散盘天体的平均尺寸与反照率是多少？
• RQ2 小行星带天体与散盘天体的热发射参数有何比较？
• RQ3 这些海王星外天体的尺寸-频率分布的幂律指数是多少？
• RQ4 表面反照率与光学颜色之间是否存在统计显著相关性？
• RQ5 样本中直径与反照率之间是否存在显著关系？

主要发现

• 52个样本中小行星带天体和散盘天体的平均几何反照率为0.08 ± 0.04。
• 平均热发射参数为0.9 ± 0.2，小行星带天体与散盘天体之间无显著差异。
• 尺寸-频率分布符合幂律分布，指数约为−1.7 ± 0.3。
• 在3σ置信水平下，反照率与颜色之间存在显著相关性，表明表面存在异质性。
• 样本中未发现直径与反照率之间的显著相关性。
• 本研究在52个观测天体中新增了15个发现，丰富了海王星外天体的目录。