是外星體還是自然天體?恆星際的21/鮑裡索夫彗星從何處而來?

2020-12-06 天文在線

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我們的太陽系目前正在被一個真正存在外星人的星星所恩典:2I/鮑裡索夫,一顆來自另一顆恆星的彗星。它的星際起源沒有任何真正的疑問;它從深空傳來尖叫聲的速度如此之快,它不可能從這裡開始,並以某種方式從一顆行星上獲得彈弓引力的提升。可以確定的事,不管它從哪裡來,都不是本地的。

那麼它具體在哪裡呢?不久前,我寫了一篇關於科學家回溯其路徑的研究,試圖找出它是否來自附近的一顆恆星。他們最看好的猜測是克魯格60,一顆目前距離地球約13光年的雙星。大約一百萬年前,彗星經過他們大約5光年,作者稱這是一個合理的來源。但是我並不同意。50萬億公裡是一條很長的路。如果是幾千億公裡的話,我可能會更傾向於同意。

即使是圍繞一顆恆星(稱為奧爾特雲)的彗星的擴展雲也往往是大約一萬億公裡,而不是50公裡。所以我沒有動搖。但新的研究剛剛發表,指向一個與此不同的明星。他們發現,91萬年前,鮑裡索夫離明星羅斯573隻有0.22光年。這是一個略超過2萬億公裡的距離,使它成為一個更好的候選彗星的原始家園。雖然這還沒有定論,但很有趣。

羅斯573(arrowed),一顆紅色的矮星,可能是我們太陽系的第二個已知星際訪客—2I彗星/波裡索夫的家。(圖片來源:SIMBA D/Aladin/DSS)

他們使用的方法很酷。記住,我們談論的是這個東西,如果不是幾百萬年的話,它旅行了幾十萬年,所以你不僅要追溯彗星在太空中的軌跡,而且還要解釋當時恆星的運動!為了做到這一點,他們使用了來自歐洲航天局蓋亞飛行任務的700多萬顆恆星的數據,我已經寫了很多次了。它測量的亮度,位置,最重要的是隨著時間的推移,位置的變化遠遠超過十億顆星(是的,十億與a,b)。

這種變化,稱為適當的運動,告訴我們恆星在空間中的實際運動,這意味著它可以追溯到未來,也可以追溯到過去。

不過,這些還不夠。他們還做了一些很聰明的事情:他們增大了彗星出氣的可能性。彗星是由冰形成的,氣體被深空可怕的寒冷所凍結。當它們靠近恆星時,冰會升華,直接變成氣體,並從彗星中吹出。這就像一個火箭發動機,對彗星施加一個力,可以隨著時間的流逝來改變它的軌跡。他們用幾種不同的方法來模擬這個模型,看看他們是否能就彗星的運動和潛在起源達成共識。他們發現了14顆恆星,這些恆星在過去的距離鮑裡索夫一小時(3.26光年)以內。其中,羅斯573是最接近的。

與太陽相比,它是一個紅矮星,昏暗而涼爽,目前距地球約70光年。他們發現圍繞這顆恆星的彗星的延伸雲在半徑上大約是一光年。考慮到他們發現彗星是在四分之一光年時從這顆恆星發出的,這是完全合理的。不過,這裡有一個問題,那就是鮑裡索夫的速度。如果它來自羅斯573,那麼它以每秒23公裡的速度被彈射出去。這是相當快的,很難解釋使用彈弓效應從一個星球。基本上,如果一顆彗星在正確的軌道上擺動過一顆行星,它可以在繞恆星運行時竊取行星的一些運動能量,從而提高彗星的速度。你可以從這樣的東西中得到幾公裡/秒,但23公裡/秒是一個很大的要求。如果羅斯573是一個雙星,這將很有幫助,因為一顆恆星可以給彗星一個更大的踢,但沒有其他恆星在那裡被看到。作者觀察了其他13顆恆星,彗星從他們那裡得到的距離更大,使它不太可能從那裡來。有些是二進位,所以速度不是問題,但他們發現了這些系統的其他問題。

星際彗星2I/波裡索夫在2019年通過我們的太陽系。

當我讀到這篇論文時,我想知道一顆彗星隨機經過0.22光年的機率是多少,結果發現他們做了這樣的計算:你會期望它大約每1100萬年發生一次,不管是給予還是接受。由於羅斯573的傳球發生在不到一百萬年前,這意味著相遇並不是隨機的,這意味著它確實來自那裡。同樣,這不是證據,但它支持羅斯573成為主場明星的想法。

在他們的建模中,他們還假設彗星已經超過1000萬年了,因為蓋亞目錄的準確性和完整性在更遠的時間內變得相當模糊。如果它在星際空間中停留的時間比那還長,那麼與羅斯573的相遇是一個巧合,它來自更遠的一些恆星。如果是這樣,那麼很難說它是從哪裡來的。我們可能永遠不會知道。

這有點加重了,但我的科學癢感是通過知道會有更多像這樣的物體經過而平息的。見鬼,鮑裡索夫在1I/『Oumuamua之後僅僅幾年就被發現了,這是第一位已知的星際訪客(而且仍然比鮑裡索夫更奇怪,鮑裡索夫看起來幾乎像任何普通的太陽系彗星,除了它的速度)。當VeraC.Rubin天文臺在幾年後上線時,我們將會發現更多。我們將看到巨大的天空,並可能找到它們更多的來源。

它或許還能幫我們找到其中一個彗星是從哪裡來的!太奇妙了。考慮到歐空局正在執行一項任務,它可以試圖趕上並跟隨一顆星際彗星進行近距離考察,這可能是我們近距離觀察另一顆恆星的居民的最好方法。雖然這聽起來像是科幻小說,但如今我們正朝著把很多科幻小說變成現實的方向邁進。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

FY: 初霽

作者: Phil Plait

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