天文学家原本预计,在海王星轨道之外的太阳系边缘区域,应该存在数量庞大的微小冰质天体。然而,借助詹姆斯·韦伯空间望远镜与哈勃空间望远镜开展的迄今最深入调查后,研究团队却发现现实情况与部分理论预测并不一致:这些微型天体的数量远少于此前预期。

这项研究聚焦于海王星外天体(Trans-Neptunian Objects,简称TNO),它们是分布在海王星轨道之外的小型冰质天体,被认为是太阳系形成早期遗留下来的“原始建筑材料”。由于这些天体保留了太阳系诞生阶段的重要信息,因此一直是研究行星形成过程的重要线索。

为了寻找这些极其遥远且暗弱的天体,研究团队首次联合使用哈勃空间望远镜和韦伯空间望远镜对同一片天空进行同步观测。哈勃负责观测可见光波段,而韦伯则负责红外波段,通过两者的数据结合,研究人员得以测定这些天体的轨道、尺寸以及表面颜色特征。

调查过程中,研究团队共发现27颗此前未知的海王星外天体。其中一些目标是迄今直接观测到的最小、最暗的此类天体之一。最小目标直径约为5公里,仅相当于目前最先进地面望远镜观测极限的五分之一。

这些天体极其微弱,大多数亮度比肉眼能够看到的天体暗超过一亿倍。其中一颗目标暗弱到什么程度?研究人员形容,发现它的难度相当于站在地球上观察月球表面一小群萤火虫发光。

原本科学家预计,随着尺寸减小,这类天体数量应呈现显著增长。但实际观测结果显示,小尺寸海王星外天体的数量明显少于部分行星形成模型的预测结果。

这一发现对于理解太阳系形成历史具有重要意义。