由高等研究院自然科学学院程思浩领导的研究小组在太阳系远端发现了一个非凡的海王星外天体（TNO） 。该天体被编号为2017 OF201。根据其估计的大小，2017 OF 201可能符合矮行星的分类标准，与冥王星属于同一类别。

这张合成图像展示了国际天文学联合会（IAU）确认的五颗矮行星，以及新发现的海王星外天体2017 OF201。图片来源：NASA/JPL-Caltech；2017 OF201图片：Sihao Cheng等人。

它是迄今为止在太阳系中观测到的最遥远的天体之一，这表明海王星以外的柯伊伯带区域（长期以来一直被认为几乎空无一物）实际上可能拥有比预期更多的天体。

程教授与普林斯顿大学的李家轩和杨艾丽塔斯合作，利用先进的计算技术探测到了该天体，这些技术旨在揭示其独特的天空轨道模式。国际天文学联合会小行星中心于2025年5月21日确认了这一发现，并在arXiv上发布的预印本中进行了描述。

2017 OF201 的图像（来自望远镜数据库）及其在天空中的轨迹。图片来源：Jiaxuan Li 和 Sihao Cheng

海王星外天体是指轨道平均距离太阳比海王星更远的小行星。2017 OF 201尤其引人注目，不仅因为它拥有极端的轨道特性，还因为它异常巨大的体积。

“该天体的远日点（轨道上距离太阳最远的点）是地球轨道距离的1600多倍，”程教授解释道。“同时，它的近日点（轨道上距离太阳最近的点）是地球轨道距离的44.5倍，与冥王星的轨道相似。”

引力相遇的复杂历史

该物体绕太阳运行大约需要25000年，这暗示着其复杂的引力相互作用历史。“它肯定与一颗巨行星近距离接触，导致其被抛射到更宽的轨道上，”杨教授说道。“它的迁移过程可能不止一步。有可能该物体首先被抛射到奥尔特云——太阳系中最遥远的区域，那里有许多彗星，然后再被抛射回来，”程教授补充道。

“许多极端的外海王星天体的轨道似乎聚集在特定的方向上，但2017 OF 201却偏离了这一点，”李说道。这种聚集现象被解读为太阳系中存在另一颗行星（例如行星X或行星九）的间接证据，这些行星可能在引力的作用下将这些天体引导到观测到的轨道上。2017 OF 201作为这种聚集现象的异常值，可能会对这一假设提出挑战。

图片显示了冥王星、海王星和2017 OF201的当前位置。图片来源：Jiaxuan Li 和 Sihao Cheng

程和他的团队估计，2017 OF 201的直径约为 700 公里，这将是迄今为止发现的第二大轨道如此宽的天体。相比之下，冥王星的直径为 2377 公里。研究人员指出，需要进一步观测，例如使用射电望远镜，才能更精确地测量该天体的真实大小。

通过望远镜数据识别物体

程教授发现该天体是正在进行的研究项目的一部分，该项目旨在识别外太阳系外的外海王星天体和可能的新行星。该天体的识别方法是，在维克多·M·布兰科望远镜和加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）的天文图像数据库中，精确定位亮点，并尝试将所有可能的亮点组合连接起来，这些亮点似乎以单个外海王星天体的方式在天空中移动。这项搜索使用了程教授开发的一种计算效率高的算法。最终，他们在7年多的时间里拍摄的19张不同照片中，识别出了2017 OF 201。

这一发现对我们理解外太阳系具有重要意义。此前，人们一直认为该天体所在的柯伊伯带以外的区域基本上是空的，但该团队的发现表明事实并非如此。

“2017 OF 201的轨道周期只有 1% 的时间接近我们，足以被探测到。这颗天体的存在表明，可能还有大约一百个其他天体拥有类似的轨道和大小；只是它们距离我们太远，目前还无法探测到，”程教授说道。“尽管望远镜的进步使我们能够探索宇宙的遥远部分，但关于我们自己的太阳系，仍有许多未知之处有待探索。”

此次探测也展现了开放科学的力量。“我们用来识别和描述该天体的所有数据都是档案数据，任何人都可以访问，而不仅仅是专业天文学家，”李说道。“这意味着突破性的发现并不局限于那些能够使用世界最大望远镜的人。任何拥有合适工具和知识的研究人员、学生，甚至是公民科学家，都可能做出这一发现，这凸显了共享科学资源的价值。”

编译自/ScitechDaily