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我們找到了第二顆闖入太陽系的恒星際天體的故鄉

2019-12-06 11:34:51  來源:新浪科技

2017年闖入太陽系的恒星際不速之客:奧陌陌

2017年闖入太陽系的恒星際不速之客:奧陌陌

北京時間12月6日消息,據國外媒體報道,當“奧陌陌”(Oumuamua)在2017年從太陽系中貫穿而過之時,沒有人知道這個奇異的天體來自何方,但這一次,當這樣的事情第二次發生時,科學家們認為,他們對于確定這個“不速之客”的來源地,有了一定把握。

史上第二次,天文學家發現了一顆來自太陽系之外的天體正在穿越太陽系,而這一次,研究人員們認為他們知道這個不速之客來自何方。

克里米亞的業余天文愛好者格納迪·鮑里索夫(Gennady Borisov)利用自己的望遠鏡,在8月30日最早發現了這個奇異天體。它被認為是一顆彗星,正式編號Comet 2I/Borisov,之前的臨時編號則是C/2019 Q4。

這項發現也成為自從2017年“奧陌陌”之后,人類發現的第二起太陽系外天體穿越太陽系的事件案例,而現在,在一篇最新發表的論文中,一個波蘭研究團隊對這個新發現天體的軌道進行了計算,計算的結果,將這顆天體的來源地指向了距離太陽系大約13.15光年之外的一個雙紅矮星系統,編號Kruger 60。

當你回溯這顆彗星的軌道,就會發現在大約100萬年前,這顆彗星抵達距離Kruger 60系統中心大約5.7光年的位置,速度大約為每秒3.43公里。

從人類的標準來看,這已經是非常高的速度了,幾乎和美國實驗中的X-43A高超音速飛機的速度相當。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行,那么極有可能表明這顆天體并非路過Kruger 60系統,而是它的源區。在遙遠的過去很長一段時間里,它一直圍繞這一雙星系統運行,就像太陽系內的彗星體圍繞太陽運行一樣,基于目前已經獲得的數據,關于這顆彗星起源于Kruger 60系統的證據還是相當有說服力的。

如果現在有一個恒星際飛行的彗星,然后你想要知道它源自何處,那么你只需要確認兩件事情。首先,這顆彗星在通過某個行星系統時是否距離非常近?因為如果它源自那里的話,那么它的飛行軌跡必然會與該系統出現交會。

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,但是在天文計算中,這仍然可以被視作是“近距離”。

第二點,彗星通常離開某個行星系,都是由于受到該系統內存在的其他大質量行星的引力擾動而被彈射出去的。

在我們的太陽系中,這看上去就有點像是木星“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,這是因為行星的質量是有上限的,這一質量值決定了一顆行星將彗星拋射出去的能力大小,比如木星質量很大,但你不可能找到一顆質量比木星大100倍的行星,因為那樣的話,它就成了一顆恒星了。

這一行星質量上限限定了被行星引力攝動拋射出去的彗星體的速度上限。而這項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,因為它為我們提供了一個機會,能夠利用研究我們太陽系內天體的相關知識和工具去對其他遙遠的“太陽系”天體開展研究??茖W家們將可以使用望遠鏡對2I/Borisov彗星的地表進行相當精細的觀測。他們將可以利用這一機會觀察這顆不速之客是否與我們太陽系內的彗星是一樣的,至少到目前為止,兩者的表現基本還是一樣的?;蛟S我們會發現它會有某些比較不同尋常的表現,就像之前的“奧陌陌”那樣。這相當于對一個采集自極為遙遠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,因為它們及其遙遠,再加上非常小,非常暗,根本沒有辦法觀測到。因此,這樣的機會非常難得。

以上這些就意味著,我們對于Borisov彗星的研究獲得的,將是關于遙遠的Kruger 60雙紅矮星系統的知識。那是一個距離我們相對比較近的恒星系統,其周圍到目前為止還尚未發現系外行星的存在。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。不過這一結論存在嚴重爭議,美國宇航局很多科學家并不認為織女星是奧陌陌的“家鄉”,盡管這一結論也同樣充滿爭議。因此,如果此次的研究結果能夠得到證實,那么Borisov彗星將會成為首個被確認來源地的恒星際天體。

不過,相關研究論文的作者本人對于這項研究的結論卻持有相當謹慎的表述,并指出還需要更多,更進一步的確認。目前天文學家們正在加緊采集更多數據,或許更多數據積累之后,人們會發現原先的計算是錯誤的。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。

相關研究論文已經刊載于在線論文預印本網站arXiv上。(晨風)

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