我的研究生研究简介

或者,你可以在这里阅读完整、详细的简介:

一颗名为迪迪的遥远矮行星候选行星

在外太阳系的背景下,迪迪的轨道

挖掘一个新的数据集一定会产生一些令人兴奋的发现,果然,我们发现了一些很酷的东西!对我来说,这一发现是一颗新的遥远矮行星候选行星,我给它起了个绰号“迪迪”(“遥远的矮星”的意思)。遥远的如何?离太阳92个天文单位(地日距离,又名“au”),比冥王星远2.5倍!

当时,迪迪星是太阳系中第二遥远的天体迄今为止发现的。当我们发现它的时候,我们不知道它有多大。我们所看到的只是图像中的一个光点,但我们不知道这个光点是小而亮的还是大而暗的。我领导了一个望远镜计划阿尔玛以获得即时补充的红外数据,然后引导分析人员使用额外的数据计算出DeeDee的大小。DeeDee直径约640公里(相当于俄勒冈州的大小),反射13%的光线(就像沥青或黑暗的屋顶)。

这一分析提供了另一个关于柯伊伯带中等大小天体的数据点,填补整个图像有点像在电视屏幕上一次填充几个像素。这一发现也证明了我们可以发现非常遥远的物体,这与下一节有关……


第九行星到底存在不存在?

描绘遥远的太阳系。海王星的轨道是中心那个蓝色的小圆。暗能量巡天发现的极端TNOs用紫色表示,而其他巡天发现的极端TNOs用浅灰色表示。第九大行星的建议轨道是蓝绿色的,而250天文单位的平均距离是由虚线的深灰色圆圈显示的。

第九颗行星是一颗被提出的、仍是假设的海王星之外的遥远行星。它被认为大约是5个地球质量,在一个遥远的椭圆轨道上,与太阳的平均距离为250个天文单位(作为背景,海王星大约是17个地球质量,围绕太阳的平均距离为30个天文单位)。

为什么一些天文学家认为它在那里?我们还没有直接找到它,所以目前证明它存在的证据是纯数学的。基于最遥远的海王星外天体(那些平均距离为>250au的轨道,又名“极端”TNOs或ETNOs)的轨道似乎都朝着同一个方向,天文学家迈克·布朗和康斯坦丁·巴蒂金预测,一颗新行星的引力影响是罪魁祸首。

我们怎么知道表观轨道方向是真实的,而不是我们碰巧在哪里搜索和发现这些物体的人为产物呢?嗯……我们不。自2016年第九行星提议以来,这一直是争论的焦点。为了量化效果是否是人工制品,我们需要一个调查模拟器——一种有效地模拟检测和发现数千个人造物体的方法,以便准确地了解调查更可能/更不可能发现哪种类型的物体以及在哪里发现。

我建立了一个暗能量调查的调查模拟器,以便从统计上测试第九行星的特征是否存在于我们的四个极端TNOs样本中。不幸的是,四颗行星的样本量不足以得出任何结论性的结论,所以我们的样本既不反驳也不证实第九行星。我的同事凯文·纳皮尔(Kevin Napier)在我的工作基础上增加了两个额外的调查,使样本量达到12个,但这仍然不够大,不足以得出结论性的结论。底线:我们需要更多的数据!


其他柯伊伯带研究

来源:Shannon Hall / Quanta Magazine

勘测模拟器使我能够在第九大行星的背景下研究最遥远的TNOs,也使我能够在更大的背景下研究太阳系的其他天体。以下是其中一些对象:

  • 2015个基点519,又名“Caju”
    极端TNOs中最“极端”的,部分原因是其54°的高倾角。这个物体的存在可能是第九行星存在的有力证据。
  • 两个新的海王星木马,包括第一个超红色木马
    对于太阳系形成的模型来说,先前没有超红色天体是一个问题。我量化了暗能量调查发现这样一个物体的可能性,并预测超红比为17:1。
  • 三个潜在相关的极端TNOs
    暗能量巡天发现了三个轨道非常相似的极端TNOs。我量化了找到这个的可能性(不是超级可能)。
  • 新视野号的地面搜索和发现
    我发起了我们小组与新视野号的合作,并为为航天器寻找新的观测目标的望远镜提案做出了贡献。

选定的出版物

  • “测试暗能量调查的极端跨海王星物体的各向同性,”2020年,P. H. Bernardinelli等人(包括。S. J.汉密尔顿作为共同通讯作者),arXiv: 2003.08901行星科学杂志doi: 10.3847 / PSJ / ab9d80。

  • “新科学,新媒体:暗能量调查的在线教育和公共宣传举措的评估,”2018年,R. C. Wolf等人(包括。S. J.汉密尔顿),arXiv: 1804.00591

  • 2017年,J. C. Becker, F. C. Adams, T. Khain,“在第九行星存在的情况下评估外太阳系物体的动力稳定性”,S. J.汉密尔顿, D. W.格迪斯等,arXiv: 1706.06609天文杂志doi:10.3847 / 2041 - 8213 / aa64d8

  • “92 AU的一个大型分散盘状物体的发现和物理特征”,2017,D. W. Gerdes, M. Sako,S. J.汉密尔顿等。arXiv: 1702.00731天体物理学杂志通讯doi:10.3847 / 2041 - 8213 / aa64d8

*完整列表,请看NASA广告


研究历史

博士研究员
密歇根大学
2015 - 2019

利用暗能量调查的数据开发、研究和描述了新的柯伊伯带天体。测量了距离太阳系第二远的天体,矮行星候选人迪迪的大小。调查模拟器的首席代码架构师,以描述在整个太阳系的背景下的发现。>30晚望远镜操作经验,>25晚担任运行经理。

研究生研究助理
密歇根大学
2014年夏天

合作开发液态氙暗物质探测器原型液氮冷却系统,冷却时间缩短70%。开发和维护数据分析代码。

大学研究员
密歇根州立大学
2010 - 2014

对模拟希格斯玻色子事件进行初步分析,以了解大型强子对撞机中发生的物理现象。BOB综合体育中国开发参数优化,以更好地区分希格斯粒子与非希格斯粒子相互作用。开发了数据管道改进,以识别和丢弃通过先前检查的损坏数据。

暑期实习生
费米实验室
2013年夏天

主导开发和实现c++代码,允许同时优化希格斯玻色子分析中使用的多元鉴别器的许多参数。

暑期实习生
欧洲核子研究中心
2012年夏天

在欧洲核子研究中心的ATLAS探测器的一个部分,瓦片量热计中,领导了识别起源的工作,并为罕见的损坏数据实例实施了新的数据过滤器。项目在密歇根州立大学继续进行到第三年。亲眼见证了希格斯玻色子的发现公告!

暑期实习生
费米实验室
2011年夏天

开发、实现和测试新的运动学变量,以添加到多元希格斯玻色子分析。贡献导致>对已经成熟的分析有10%的改进。