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第二颗闯入太阳系的恒星际天体:我们找到了它的故乡

2019/12/6 12:16:01
来源:新浪科技 新闻记者:晨风



据国外媒体报道,当“奥陌陌”(Oumuamua)在2017年从太阳系中贯穿而过之时,没有人知道这个奇异的天体来自何方,但这一次,当这样的事情第二次发生时,科学家们认为,他们对于确定这个“不速之客”的来源地,有了一定把握。

  史上第二次,天文学家发现了一颗来自太阳系之外的天体正在穿越太阳系,而这一次,研究人员们认为他们知道这个不速之客来自何方。

  克里米亚的业余天文爱好者格纳迪·鲍里索夫(GennadyBorisov)利用自己的望远镜,在8月30日最早发现了这个奇异天体。它被认为是一颗彗星,正式编号Comet2I/Borisov,之前的临时编号则是C/2019Q4。

  这项发现也成为自从2017年“奥陌陌”之后,人类发现的第二起太阳系外天体穿越太阳系的事件案例,而现在,在一篇最新发表的论文中,一个波兰研究团队对这个新发现天体的轨道进行了计算,计算的结果,将这颗天体的来源地指向了距离太阳系大约13.15光年之外的一个双红矮星系统,编号Kruger60。

  当你回溯这颗彗星的轨道,就会发现在大约100万年前,这颗彗星抵达距离Kruger60系统中心大约5.7光年的位置,速度大约为每秒3.43公里。

  从人类的标准来看,这已经是非常高的速度了,几乎和美国实验中的X-43A高超音速飞机的速度相当。然而X-43A并不能逃离太阳的引力并脱离太阳系,如果这颗彗星果真在距离Kruger60不到6光年的位置上,以如此缓慢的速度运行,那么极有可能表明这颗天体并非路过Kruger60系统,而是它的源区。在遥远的过去很长一段时间里,它一直围绕这一双星系统运行,就像太阳系内的彗星体围绕太阳运行一样,基于目前已经获得的数据,关于这颗彗星起源于Kruger60系统的证据还是相当有说服力的。

  如果现在有一个恒星际飞行的彗星,然后你想要知道它源自何处,那么你只需要确认两件事情。首先,这颗彗星在通过某个行星系统时是否距离非常近?因为如果它源自那里的话,那么它的飞行轨迹必然会与该系统出现交会。

  尽管5.7光年的距离听上去不像是特别近的感觉,毕竟这几乎是地球与太阳之间距离的大约35.7万倍,但是在天文计算中,这仍然可以被视作是“近距离”。

  第二点,彗星通常离开某个行星系,都是由于受到该系统内存在的其他大质量行星的引力扰动而被弹射出去的。

  在我们的太阳系中,这看上去就有点像是木星“截胡”了一颗正受到太阳引力作用而飞向太阳的彗星,并转而一下子将它“扔”出了太阳系。

  这样的抛射速度是存在极限的,而不可能是无限的,这是因为行星的质量是有上限的,这一质量值决定了一颗行星将彗星抛射出去的能力大小,比如木星质量很大,但你不可能找到一颗质量比木星大100倍的行星,因为那样的话,它就成了一颗恒星了。

  这一行星质量上限限定了被行星引力摄动抛射出去的彗星体的速度上限。而这项研究的作者们展示了这颗彗星的低速,以及距离Kruger60很近的情况,因此推测其起源于那里是符合逻辑的。

  研究太阳系外彗星是非常令人兴奋的事情,因为它为我们提供了一个机会,能够利用研究我们太阳系内天体的相关知识和工具去对其他遥远的“太阳系”天体开展研究。科学家们将可以使用望远镜对2I/Borisov彗星的地表进行相当精细的观测。他们将可以利用这一机会观察这颗不速之客是否与我们太阳系内的彗星是一样的,至少到目前为止,两者的表现基本还是一样的。或许我们会发现它会有某些比较不同寻常的表现,就像之前的“奥陌陌”那样。这相当于对一个采集自极为遥远的太空深处的样本开展研究,而在正常情况下,我们是根本没有能力获得这样的样本的,因为它们及其遥远,再加上非常小,非常暗,根本没有办法观测到。因此,这样的机会非常难得。

  以上这些就意味着,我们对于Borisov彗星的研究获得的,将是关于遥远的Kruger60双红矮星系统的知识。那是一个距离我们相对比较近的恒星系统,其周围到目前为止还尚未发现系外行星的存在。相比之下,奥陌陌的来源方向,似乎指向一颗更明亮,也更有名的恒星:织女星。不过这一结论存在严重争议,美国宇航局很多科学家并不认为织女星是奥陌陌的“家乡”,尽管这一结论也同样充满争议。因此,如果此次的研究结果能够得到证实,那么Borisov彗星将会成为首个被确认来源地的恒星际天体。

  不过,相关研究论文的作者本人对于这项研究的结论却持有相当谨慎的表述,并指出还需要更多,更进一步的确认。目前天文学家们正在加紧采集更多数据,或许更多数据积累之后,人们会发现原先的计算是错误的。如果真是那样,那就意味着这颗彗星的来源地可能另有其他地方。

  相关研究论文已经刊载于在线论文预印本网站arXiv上。



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