2015年7月14日，“新视野”号探测器在距离地球50多亿公里处，以超过13km/s的速度飞近冥王星，揭开了冥王星的神秘面纱。
这次成功的访问是人类最初探索太阳系的一个里程碑，它将太空时代最后一个被访问的星球变成了已知的现实。“新视野”号取得了巨大的科学成就，比如令人惊叹的冥王星高清图像。根据新视野号对冥王星的探测结果，事实证明这颗已经从太阳系家族的行星中剔除的矮行星并不孤单。它有一个伴星在宇宙深处与它表演一段优美的“二重奏”。
在所有众所周知的行星中，冥王星是最远也是最后一个被造访的，也是最后一个被发现的。直到1930年，冥王星才被美国堪萨斯州的年轻农民克莱德·汤博发现。他是一个用敏锐的眼光认识星星的人。
汤博出生于1906年，在伊利诺伊州的一个农场长大，家里很穷。从小，唐波就对太空有着浓厚的兴趣。为此，他自学了天文学，打磨了自己的镜头，还造了一架望远镜。汤博还阅读了当地图书馆所有关于天文学和行星的资料，参与了“火星运河”的讨论，并仔细绘制了观察到的木星和火星。在阅读天文学相关资料的同时，托博阅读了珀西瓦尔·洛厄尔对海王星轨道外存在行星X的预测。这颗未知的行星是当时天文学家的目标。
为了实现自己的天文梦想，托姆波将自己手绘的火星地图送到了洛厄尔天文台，并由此成为了该天文台的观测助手。他的主要工作是用33厘米的望远镜搜寻行星X。搜寻行星听起来很简单，但实际上这份工作极其辛苦、枯燥和复杂。Tombo需要在冬季在天文台的圆顶上夜复一夜地拍摄新行星可能存在的天空区域，然后仔细对比分析不同夜晚拍摄的同一天空区域的星空照片。现在，这项工作由计算机完成，但在那个时候，一切都依靠人工操作。终于，经过近一年的艰苦寻找，Tombo终于找到了他期待已久的目标，成功锁定了行星X！
Tombo用来发现冥王星的“闪光比较器”|维基共享，Pretzel Paws/CC BY-sa 3.0(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
在发现行星X后，Tombo和他的同事们花了一个多月的时间反复检查这颗新行星及其路径，最终证实了之前的结论，即它的轨道确实比海王星更远。在各方面都得到证实后，洛厄尔天文台于1930年3月13日将这一发现公之于众，这一惊天动地的消息瞬间传遍了全世界。很快，天文台收到了1000多封给这颗行星命名的信。最终，天文台采用了冥王星这个名字，这个名字是由11岁的英国女孩维尼西亚·伯尼(Venetia Bernie)提出的。它象征着罗马神话中的哈迪斯之神。从那时起，行星X就被称为冥王星。
随着对冥王星研究的深入，天文学家通过相对原始的仪器观测冥王星的轨道，发现它的轨道非常宽广，形状非常奇特。冥王星距离太阳约45亿公里，绕太阳一周需要248年。根据光变曲线，它的自转周期是6.4个地球日。
1978年6月，美国海军天文台的天文学家詹姆斯·克里斯蒂在冥王星的图像中观察到一个奇怪的凸起。这是冥王星的真面目，还是只是图像上的瑕疵？詹姆斯注意到，同一张图像中的其他天体并没有类似的凸起——这是冥王星独有的。他分析了凸起出现的时间间隔，得到了一个熟悉的数字——6.4个地球日，和冥王星的自转周期一模一样！
根据这种微小凸起的周期性出现，詹姆斯发现了冥王星的第一颗卫星，其轨道周期相当于冥王星的一天时长(即自转周期)。詹姆士后来将这颗卫星命名为“卡戎”。这个名字来源于希腊神话。卡戎是冥府的船夫，负责将死者渡过冥河。
詹姆斯·卡戎被发现后，人们对冥王星的认识开始逐渐加深。科学家可以通过观察卡戎位置和亮度的变化来推断卡戎的轨道，进而计算出冥王星质量的更精确值。汤博和他的同事们曾预言冥王星的质量等于甚至大于地球，但实际上，冥王星的质量只有地球的1/400——比科学家之前发现的任何一颗行星都要小。卡戎的质量可以和冥王星的质量相比。它们的质心位于这两个天体之外，因此其中一个并不真正围绕另一个旋转。在潮汐锁定状态下，两者都以6.4天左右的周期相互公转，始终在同一位置相对。所以一些科学家认为卡戎不是冥王星的卫星，而是与冥王星的双(矮行星)行星系统。
2006年，“新视野”号探测器升空，载着发现者汤博的骨灰，飞向遥远的冥王星。同年，在第26届国际天文学联合会上，冥王星被降级为矮行星。但这并没有降低人们对冥王星探索的热情。终于，经过九年半的漫长飞行，新视野号在2015年飞近冥王星。它发回的照片让我们第一次瞥见了85年前汤博发现的这个遥远的世界。
事实上，在飞越冥王星之前，新视野号在距离冥王星5000万公里的地方用高分辨率远程巡天成像仪(LORRI)捕捉到了冥王星和卡戎的移动图像。虽然这张图像的分辨率较低，两颗恒星仍处于像素状态，但它们的轨迹清晰可见。洛里收集了一周的图像，显示冥王星和卡戎确实是一个双星系统。冥王星不在中心，让卡戎绕着它转。相反，两者都是围绕着冥王星附近的一个看不见的空间点(即质心)旋转，像跳舞一样绕着对方运动。卡戎的轨道与木星或土星等大行星的卫星截然不同。这些巨行星似乎固定在中间位置，并不围绕它们的卫星旋转。
这是几十年行星探索中从未有人目睹过的奇观:两个天体成对“跳舞”，较大的舞者被较小的舞伴拉着来回跳。当美国宇航局发布了这段令人着迷的冥王星“二人转”视频后，它迅速在网上走红。虽然视频中只有两个像素化的光点在移动，但朦胧的美感和强调“非模拟”的文字标注让这场“双人舞”别具一格。
