天文学家们正在为我们太阳系不断增长的已知天体名单新增三颗新发现的卫星。一个国际研究团队首次在近二十年来发现了另一颗绕Uranus运行的卫星，并发现了两颗绕Neptune运行的新卫星。这些发现于 2 月 23 日由国际天文联合会（IAU）的小行星中心宣布，该中心负责命名我们太阳系的彗星、行星和卫星。
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“这三颗新发现的卫星是我们使用地面望远镜在这两颗冰巨行星周围发现的最暗淡的卫星，”卡内基科学研究所的天文学家 Scott S. Sheppard 在一份声明中说道，他参与了这些卫星的发现。“需要特殊的图像处理才能揭示如此暗淡的天体。”
Uranus 的新卫星将拥有一个引人注目的名字
Uranus 星系现在有28 颗已知卫星。这颗新卫星暂时命名为 S/2023 U1，但最终将以莎士比亚戏剧中的角色命名。Uranus 的卫星，包括 Puck、Titania 和 Oberon，都源自《仲夏夜之梦》，而 Miranda 卫星则源自英格兰剧作家莎士比亚的戏剧《暴风雨》。
S/2023 U1 只有五英里宽，很可能是 Uranus 已知最小的卫星。这颗微小的卫星绕行星运行需要 680 天。Shepherd 于 2023 年 11 月 4 日首次使用智利卡内基科学拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜发现了 S/2023 U1。一个月后进行了后续观测。NASA 喷气推进实验室的 Marina Brozovic 和 Bob Jacobson 随后协助 Shepherd 确定了可能的卫星轨道。
Neptune 的新卫星——一颗明亮，一颗暗淡
随着这次新发现，Neptune 星系现在有16 颗已知卫星。Neptune 两颗新发现的卫星中，较亮的一颗暂时命名为 S/2002 N5。它宽 14 英里，似乎绕 Neptune 运行约 9 年。较暗淡的一颗卫星命名为 S/2021 N1，宽度约为 8.6 英里。它大约每 27 年绕行星运行一周。这两颗卫星最终都将根据希腊神话中的海神和宁芙来命名。
这两颗 Neptune 的新卫星于 2021 年 9 月首次被观测到。Shepherd 与夏威夷大学的 David Tholen、北亚利桑那大学的 Chad Trujillo 和近畿大学的 Patryk Sofia Lykawa 以及昴星团望远镜合作探测了这些卫星。他们在约两年的时间里通过后续观测和使用麦哲伦望远镜确认了较亮卫星（S/2002 N5）的轨道。
“一旦使用 2021、2022 和 2023 年的观测数据确定了 S/2002 N5 绕 Neptune 的轨道，我们便追溯到了 2003 年在 Neptune 附近被观测到但尚未确认为绕行星运行的物体，”Sheppard 说。
要探测到较暗淡的卫星（S/2021 N1），需要在欧洲南方天文台的甚大望远镜和双子座天文台的 8 米望远镜下进行“超纯净条件”下的特殊观测，以确保其轨道。
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通过使用这些望远镜，Shepherd 和同事们在一系列夜晚中，在三到四个小时的时间段内拍摄了数十张五分钟的曝光照片。然后将这些短曝光图像叠层，以便三颗新卫星都能出现。
“由于卫星相对于背景恒星和星系只需几分钟就能移动，单次长曝光不利于捕捉移动天体的深层图像，”Sheppard 说。“通过将这些多张曝光照片叠层在一起，恒星和星系会显示出拖尾，而与主行星运动相似的天体将显示为点光源，从而使卫星从图像的背景噪声中显现出来。”
更深入地了解这些卫星是如何被捕获的，将有助于天文学家了解我们太阳系动荡的早期岁月以及外围行星是如何移动的。未来对 Uranus 和 Neptune 的任务正处于初步规划阶段，而关于它们卫星的更多数据将使团队能够更好地研究这些遥远的行星。
