一颗有三个卫星的小行星被首次发现

行星并不是唯一有卫星的天体 —— 小行星也可以有卫星。它们通常是围绕较大的中心小行星运行的其他较小的小行星。现在，一个由泰国和法国天文学家组成的团队发现了一个有三颗卫星的小行星系统。相比之下，新的四体系统使得像“三体问题”这样复杂的引力问题看起来很简单。

这颗有很多追随者的小行星被称为（130） “艾丽卡（Elektra）”。1873年，克里斯蒂安·彼得斯首次发现了它，直径约200公里，重约7 10^18公斤。这个质量足以捕捉到它的三颗较小的小行星，分别是S/2003（130）1、S/2014（130）1和S/2014（130）2。

上图：艾丽卡三颗卫星的投影轨道。

它们的命名反映了它们首次被观测到的年份，这表明 S/2014(130) 2 在数据集中没有被观察到超过七年。 该数据集是由超大望远镜 (VLT) 上的观测平台光谱极化高对比度系外行星研究设施 (SPHERE) 收集的。 望远镜在 2014 年将注意力转向 (130) Elektra。在那段时间里，数据集在22天内捕获了 S/2014 (130) 2 一百二十次。 那么为什么这么难找呢？

这个问题有两个答案。首先，必须减少数据总量。其次，即使数据被减少，卫星本身的信号也隐藏在更大的小行星的“光晕”中。安东尼·伯杜（Anthony Berdeu）博士和他的团队为这两个问题开发了新的算法，使他们能够梳理出之前看不见的卫星。

在分析数据时减少数据量似乎违反直觉，但数据减少管道在光谱学中很常见。 这主要是因为数据集具有来自其他光谱的光学伪影，这些光谱不一定对某些研究感兴趣。 为了消除这些伪影，安东尼·伯杜博士和他的团队为 SPHERE 仪器使用了一种新的数据缩减技术，称为投影、插值、卷积 (PIC)，并于 2020 年在另一篇论文中发表。使用该工具，他们可以消除足够多的光谱伪影，从而更清楚地了解他们的预期目标。

上图：在另一组数据中，对艾丽卡附近的卫星的另一项潜在探测。

该目标仍然被“光晕”包围，这是另一种使小行星表面看起来发光的光谱伪影。它还从小行星表面延伸到足够远的地方，可以吞没 S/2014(130) 2，它的半长轴距离艾丽卡表面仅 344 公里。

因此，研究人员开发了另一种信号处理算法，试图模拟光晕的物理特性，然后从捕获的目标图像中删除这些模拟的光级别。通过使用一种称为点扩散函数（PSF）的算法，科学家们成功地消除了这颗小行星的光环效应，发现了艾丽卡最小、最靠近轨道的卫星。

令人振奋的是，这种数据减少和光晕消除技术也可以用于其他小行星观测，并且可以在数据收集后很好地使用，数据分析的七年时间滞后证明了这一点。因此，小行星带中可能还有更多的多体小行星系统，这使得即使是四体问题的轨道力学，看起来也像小菜一碟。

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