2017年闖入太陽系的恒星際不速之客：奧陌陌

北京時(shí)間12月6日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，當(dāng)“奧陌陌”(Oumuamua)在2017年從太陽系中貫穿而過之時(shí)，沒有人知道這個(gè)奇異的天體來自何方，但這一次，當(dāng)這樣的事情第二次發(fā)生時(shí)，科學(xué)家們認(rèn)為，他們對(duì)于確定這個(gè)“不速之客”的來源地，有了一定把握。

史上第二次，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆來自太陽系之外的天體正在穿越太陽系，而這一次，研究人員們認(rèn)為他們知道這個(gè)不速之客來自何方。

克里米亞的業(yè)余天文愛好者格納迪·鮑里索夫(Gennady Borisov)利用自己的望遠(yuǎn)鏡，在8月30日最早發(fā)現(xiàn)了這個(gè)奇異天體。它被認(rèn)為是一顆彗星，正式編號(hào)Comet 2I/Borisov，之前的臨時(shí)編號(hào)則是C/2019 Q4。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也成為自從2017年“奧陌陌”之后，人類發(fā)現(xiàn)的第二起太陽系外天體穿越太陽系的事件案例，而現(xiàn)在，在一篇最新發(fā)表的論文中，一個(gè)波蘭研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這個(gè)新發(fā)現(xiàn)天體的軌道進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果，將這顆天體的來源地指向了距離太陽系大約13.15光年之外的一個(gè)雙紅矮星系統(tǒng)，編號(hào)Kruger 60。

當(dāng)你回溯這顆彗星的軌道，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在大約100萬年前，這顆彗星抵達(dá)距離Kruger 60系統(tǒng)中心大約5.7光年的位置，速度大約為每秒3.43公里。

從人類的標(biāo)準(zhǔn)來看，這已經(jīng)是非常高的速度了，幾乎和美國(guó)實(shí)驗(yàn)中的X-43A高超音速飛機(jī)的速度相當(dāng)。然而X-43A并不能逃離太陽的引力并脫離太陽系，如果這顆彗星果真在距離Kruger 60不到6光年的位置上，以如此緩慢的速度運(yùn)行，那么極有可能表明這顆天體并非路過Kruger 60系統(tǒng)，而是它的源區(qū)。在遙遠(yuǎn)的過去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，它一直圍繞這一雙星系統(tǒng)運(yùn)行，就像太陽系內(nèi)的彗星體圍繞太陽運(yùn)行一樣，基于目前已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)，關(guān)于這顆彗星起源于Kruger 60系統(tǒng)的證據(jù)還是相當(dāng)有說服力的。

如果現(xiàn)在有一個(gè)恒星際飛行的彗星，然后你想要知道它源自何處，那么你只需要確認(rèn)兩件事情。首先，這顆彗星在通過某個(gè)行星系統(tǒng)時(shí)是否距離非常近?因?yàn)槿绻醋阅抢锏脑挘敲此娘w行軌跡必然會(huì)與該系統(tǒng)出現(xiàn)交會(huì)。

盡管5.7光年的距離聽上去不像是特別近的感覺，畢竟這幾乎是地球與太陽之間距離的大約35.7萬倍，但是在天文計(jì)算中，這仍然可以被視作是“近距離”。

第二點(diǎn)，彗星通常離開某個(gè)行星系，都是由于受到該系統(tǒng)內(nèi)存在的其他大質(zhì)量行星的引力擾動(dòng)而被彈射出去的。

在我們的太陽系中，這看上去就有點(diǎn)像是木星“截胡”了一顆正受到太陽引力作用而飛向太陽的彗星，并轉(zhuǎn)而一下子將它“扔”出了太陽系。

這樣的拋射速度是存在極限的，而不可能是無限的，這是因?yàn)樾行堑馁|(zhì)量是有上限的，這一質(zhì)量值決定了一顆行星將彗星拋射出去的能力大小，比如木星質(zhì)量很大，但你不可能找到一顆質(zhì)量比木星大100倍的行星，因?yàn)槟菢拥脑?，它就成了一顆恒星了。

這一行星質(zhì)量上限限定了被行星引力攝動(dòng)拋射出去的彗星體的速度上限。而這項(xiàng)研究的作者們展示了這顆彗星的低速，以及距離Kruger 60很近的情況，因此推測(cè)其起源于那里是符合邏輯的。

研究太陽系外彗星是非常令人興奮的事情，因?yàn)樗鼮槲覀兲峁┝艘粋€(gè)機(jī)會(huì)，能夠利用研究我們太陽系內(nèi)天體的相關(guān)知識(shí)和工具去對(duì)其他遙遠(yuǎn)的“太陽系”天體開展研究?？茖W(xué)家們將可以使用望遠(yuǎn)鏡對(duì)2I/Borisov彗星的地表進(jìn)行相當(dāng)精細(xì)的觀測(cè)。他們將可以利用這一機(jī)會(huì)觀察這顆不速之客是否與我們太陽系內(nèi)的彗星是一樣的，至少到目前為止，兩者的表現(xiàn)基本還是一樣的?；蛟S我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它會(huì)有某些比較不同尋常的表現(xiàn)，就像之前的“奧陌陌”那樣。這相當(dāng)于對(duì)一個(gè)采集自極為遙遠(yuǎn)的太空深處的樣本開展研究，而在正常情況下，我們是根本沒有能力獲得這樣的樣本的，因?yàn)樗鼈兗捌溥b遠(yuǎn)，再加上非常小，非常暗，根本沒有辦法觀測(cè)到。因此，這樣的機(jī)會(huì)非常難得。

以上這些就意味著，我們對(duì)于Borisov彗星的研究獲得的，將是關(guān)于遙遠(yuǎn)的Kruger 60雙紅矮星系統(tǒng)的知識(shí)。那是一個(gè)距離我們相對(duì)比較近的恒星系統(tǒng)，其周圍到目前為止還尚未發(fā)現(xiàn)系外行星的存在。相比之下，奧陌陌的來源方向，似乎指向一顆更明亮，也更有名的恒星：織女星。不過這一結(jié)論存在嚴(yán)重爭(zhēng)議，美國(guó)宇航局很多科學(xué)家并不認(rèn)為織女星是奧陌陌的“家鄉(xiāng)”，盡管這一結(jié)論也同樣充滿爭(zhēng)議。因此，如果此次的研究結(jié)果能夠得到證實(shí)，那么Borisov彗星將會(huì)成為首個(gè)被確認(rèn)來源地的恒星際天體。

不過，相關(guān)研究論文的作者本人對(duì)于這項(xiàng)研究的結(jié)論卻持有相當(dāng)謹(jǐn)慎的表述，并指出還需要更多，更進(jìn)一步的確認(rèn)。目前天文學(xué)家們正在加緊采集更多數(shù)據(jù)，或許更多數(shù)據(jù)積累之后，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)原先的計(jì)算是錯(cuò)誤的。如果真是那樣，那就意味著這顆彗星的來源地可能另有其他地方。

相關(guān)研究論文已經(jīng)刊載于在線論文預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上。(晨風(fēng))