Oumuamua是小行星,是彗星,还是实际上是一艘宇宙飞船?

这个物体现在被称为“奥陌陌(Oumuamua)”,是在一年前被天文学家首次捕捉到的。它是一个奇怪的拉长的、翻滚的物体,它的轨道表明它来自太阳系之外。虽然星际物体,像彗星或小行星这样在太阳系之间移动的自然物体,已经被预料到了,但以前没有见过类似的物体。那是什么?科学家和其他人立即开始猜测和设计理论。小行星?彗星?摧毁星球的碎片?2018年11月1日,一份新文件发布了,这再次引发了“奥陌陌”可能是人造的,像“光帆或太阳帆”这样航天器的可能性,太阳帆飞船的推进方法是辐射压力或恒星“风”。

奇异星际物体的概念图

当“奥陌陌”在2017年横扫太阳系时,它移动得很快。在它环绕我们的太阳,然后再次离开我们的太阳系之前,用望远镜观测的时间有限。因为“奥陌陌”很小且很遥远,即使它再次接近我们的太阳,我们也很难发现。

现在,“奥陌陌”已经从我们的视野中消失了,所以对它或它的运动的任何分析都局限于它在观测期内收集到的数据。它最早于2017年10月19日在毛伊岛上发现了它,到2018年1月它已经消失了。我们所得出的任何结论都没有办法进行测试。

天文学家们确实知道“奥陌陌是个怪人。”它的轨迹告诉天文学家它起源于太阳系之外,但它的形状,正如可以确定的那样,与已知的小行星或彗星的形状并不一致。不过,起初科学家们认为这是颗小行星。然后,在2018夏季,科学家们更倾向于认为它彗星。但是,如果它是彗星,为什么当彗星接近太阳的时候,它没有显示出气体,即特征性的彗星尾巴?剑桥大学的天体物理学家罗马·拉菲科夫(Roman Rafikov)的一项研究表明,产生尾巴的力也应该影响物体的自旋,但他们没有。

当这个想法出现时,它可能不是小行星或彗星,而是一个由白矮星摧毁的行星上的“碎片”。正如《量子》杂志2018年10月10日所指出的:

尤其是,加速力会使“奥陌陌”达到这样程度,以至于它会旋转分离,分解成更小的碎片。如果‘奥陌陌’是彗星,它就不会幸存下来了。

如果它是小行星,那么它是不同寻常的,它的形成有异乎寻常的场景。拉菲科夫今年早些时候提出这样一个场景,即一个普通恒星死亡,形成白矮星,在这个过程中撕裂了一个行星,并将碎片发射到整个银河系。“奥陌陌”是其中之一。基本上,它是一颗死星的信使。

一直以来,有人推测“奥陌陌可能不是一个天然物体,它可能是人造的,被发送来“检查”我们的太阳系。奥卡姆剃刀定律--最简单的解释通常是正确的,支持它可能是一个自然物体的想法,尽管是一个不寻常的物体。

2017年10月29日,来自威廉赫歇尔望远镜的“奥陌陌”最佳视角

所以‘奥陌陌’对于它的演绎形状是不寻常的,并且在离太阳最近时没有排气,正如彗星所预期的那样。此外,“奥陌陌”另一个特点是引起了天文学家的注意:今年早些时候,当它正从太阳系返回时,观测到速度稍微加快了一点。

这一加速度并不是由太阳或太阳系中任何行星的引力影响造成的。这是个谜。排气可以做到,但也没有观察到任何排气过程。此外,排气会影响物体的自旋,但根据有限的观察结果,这也没有被看到。

这篇新论文提出,太阳辐射压力--由来自太阳的光子动量产生,可能反而是速度增加的原因。听起来很有道理,这就是故事真正有趣的地方。

根据计算,辐射压力是加速的原因,“奥陌陌”需要是一个质量面积很比小的薄物体。它需要是一个薄片,大约0.3毫米厚,半径为20米的薄板。

正如保罗·吉尔斯特(Paul Gilster)所解释的:在这一点上,我很感兴趣地向勒博士询问这些尺寸,这些尺寸随着反照率(表面反射的入射光)而变化。他告诉我,如果物体是完美的反射器,那么20米的数字就是半径,而如果反照率的值较小,那么尺寸就会更大。我们确实看到反射光的变化,如‘奥陌陌在8小时的旋转周期内旋转。因此,考虑物体作为一个薄的表面,我们可以想象一个圆锥形或空心圆柱状形状。

你可以很容易地想象到,转动一张弯曲的纸,从不同的视角观察它的净表面积。

穿过太阳系的轨迹

如果速度增加是由太阳辐射压力引起的,那么,根据研究者们的观点,物体需要有一个薄片状的表面。而光帆就是这样的,它已经被NASA和其他太空机构所测试,作为整个太阳系推进的一种方法,它使用一个巨大的稀薄的“帆”来收集来自太阳的光子并创造动量。

考虑到人为的起源,一个可能性是漂浮在星际空间中的漂浮物,是作为来自先进技术设备的碎片。具有相似尺寸的光帆是由我们自己的文明设计和建造的,包括IKAROS项目和Starshot计划。该技术可广泛用于行星之间或恒星之间的货物运输。在前一种情况下,行星系统中的动态弹射可能导致设备空间碎片不再运行,并且以恒星的特征速度浮动在太阳邻域内。

这篇新论文引起了很多猜测和争论!不幸的是,“奥陌陌”本身不能作为进一步答案的来源,它现在太遥远了,无法进行任何额外的观察。现在最好的希望是在不久的将来会发现另一个类似的物体。

应用奥卡姆剃刀定律,基于有限的可用数据,“奥陌陌”是一个自然,但非同寻常的对象。

然而,如果太阳辐射压力的想法可以通过某种方式来证实,那么这就会使事情变得非常有趣。

总结:“奥陌陌”是第一个观测到进入太阳系的星际物体,它带来了许多问题。不幸的是,大多数问题可能仍未得到解答,因为它现在太远了,需要进一步观察。

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