天文学家使用强大的5.7亿像素暗能量相机发现轨道运动速度最快的小行星

这颗被命名为2021 PH27的小行星是由卡内基科学研究所的Scott S. Sheppard通过安装在智利Cerro Tololo美洲天文台（CTIO）的Víctor M. Blanco 4米望远镜上的暗能量相机（DECam）收集的数据发现的。这颗小行星的发现图像是由布朗大学的Ian DELL'antonio和Shenming Fu在2021年8月13日晚间的黄昏天空中拍摄的。Sheppard与Dell'antonio和Fu合作，同时用DECam为本地体积完整星团调查进行观测，该调查正在研究本地宇宙中的大多数大质量星系团。他们从观测数百万光年外的一些最大天体中抽出时间，寻找离家近的更小的天体--小行星。

作为世界上最高性能的宽视场CCD成像仪之一，DECam是为美国能源部资助的暗能量调查（DES）而设计的，在美国能源部的费米实验室建造和测试，并在2013年至2019年期间由美国能源部和国家科学基金会运营。目前，DECam被用于涵盖巨大科学范围的项目。DECam的科学档案是由社区科学和数据中心（CSDC）策划的。CTIO和CSDC是NSF的NOIRLab的项目。

黄昏时分，就在日落之后或日出之前，是猎取小行星的最佳时间，这些小行星位于地球轨道的内部，在两个最内侧的行星，水星和金星的方向。正如任何观星者会告诉你的那样，水星和金星在天空中似乎从来没有离太阳很远，而且总是在日出或日落前最容易看到。同样的情况也适用于同样围绕太阳运行的小行星。

在发现2021 PH27之后，夏威夷大学的David Tholen测量了这颗小行星的位置，并预测了第二天晚上可以观察到它的地方。随后，在2021年8月14日，DECam再次观测到了它，智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜也观测到了它。然后，在15日晚上，欧洲航天局的Marco Micheli利用拉斯坎布雷斯天文台的1至2米望远镜网络，从智利的CTIO和南非对其进行了观测，此外，DECam和麦哲伦也进行了进一步的观测，因为天文学家们为了看到这颗新发现的小行星而推迟了原定的观测。

Sheppard说：“尽管天文学家的望远镜时间非常宝贵，但国际性质和对未知事物的热爱使天文学家非常愿意推翻他们自己的科学和观察，以跟进像这样的新的、有趣的发现。”

行星和小行星以椭圆轨道围绕太阳运行，半长轴长即是行星离主星的平均距离。2021 PH27的半长轴为7000万公里，使其在一个与水星和金星的轨道交叉的细长轨道上有113天的轨道周期。

它可能是在火星和木星之间的主要小行星带开始生活的，并被来自内行星的引力干扰所驱赶，使其更接近太阳。然而，其32度的高轨道倾角表明，它可能是一颗来自外太阳系的灭绝彗星，在经过某颗陆生行星附近时被捕获到一个较近的短周期轨道上。未来对这颗小行星的观测将为其起源提供更多的信息。

它的轨道在很长一段时间内可能也是不稳定的，它最终可能会在几百万年后与水星、金星或太阳相撞，或者被内行星的引力影响而从内太阳系中弹出。

天文学家很难找到这些内部小行星，因为它们经常被太阳的强光所掩盖。当小行星如此接近我们最近的恒星时，它们会经历各种压力，如来自太阳热量的热应力，以及来自引力潮汐力的物理应力。这些压力可能导致一些更脆弱的小行星破裂。

Sheppard说：“小行星在地球和金星内部的部分与外部相比，将使我们深入了解这些天体的强度和构成。如果与2021 PH27相似轨道上的小行星群出现枯竭，它可以告诉天文学家近地小行星中有多少部分是松散地固定在一起的瓦砾堆，而不是坚实的岩石块，这可能会对可能与地球发生碰撞的小行星产生影响，以及我们可能如何使它们偏转。”

“了解地球轨道内部的小行星群对于完成地球附近小行星的调查非常重要，包括一些最有可能在白天接近地球的小行星，这些小行星在大多数在夜间远离太阳的观测中不容易被发现，"Sheppard说。他补充说，由于2021 PH27如此接近太阳，"......它的表面温度在最接近时达到近500摄氏度，热得足以融化铅。”

由于2021 PH27如此接近太阳的巨大引力场，它经历了任何已知太阳系天体中最大的广义相对论效应。这表现为小行星的椭圆轨道随着时间的推移会出现轻微的角度偏差，这种运动被称为前移。

这颗小行星现在正进入太阳会合期，从我们的角度看，它被看到在太阳后面移动。预计它将在2022年初从地球上恢复能见度，届时新的观测将能够更详细地确定它的轨道，使这颗小行星能够获得一个正式的名字。