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人类首次在太阳系内发现系外天体 命名Oumuamua  

2017-11-12 17:46:35|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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人类首次在太阳系内发现系外天体 命名Oumuamua

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2017-11-11 12:03:31字号:A- A A+来源:澎湃新闻等
关键字:?Oumuamua星际天体系外天体远方的信使天文望远镜

上月底,太阳系迎来了一位不速之客。美国国家航空航天局(NASA)位于夏威夷的泛星巡天望远镜定位到了一颗“走位”异常飘忽的天体。它的速度极快,轨道不是椭圆形,而且形状有可能是长条形。数据分析显示,它并不属于太阳系。

Oumuamua的轨迹

人类首次在太阳系内发现系外天体 命名Oumuamua - 妙宝居士 - 用心创造滤镜

轨迹路线图

据澎湃新闻11月10日报道,这是人类首次在太阳系内发现系外天体。11月6日,国际天文联合会将该小天体命名为1I/?Oumuamua。I是专为它新设的星体编号,意为星际天体(Interstellar object)。这颗小行星被命名为Oumuamua,在夏威夷语中意为“远方的信使”。

目前,Oumuamua受到太阳引力抛掷后,正在离开太阳系。地面上的强力望远镜仍在继续追踪它已经十分暗淡的背影,完成人类与“远方的信使”的第一次、也极有可能是最后一次会面。

不过,匆匆送走神秘的Oumuamua后,科学家们“查户口”的工作才刚刚有了眉目。夏威夷大学马诺阿分校的一个团队通过计算速度轨迹,判断Oumuamua在4000万年前,离开了南天球的船底座(Carina)或天鸽座(Columba)的稀疏星团,开始漫长的星系旅行。

天外来客非彗星

10月19日,当泛星巡天望远镜发现这位“不速之客”时,它距离地球0.2个天文单位,大约3000万公里。一开始,科学家们认为这是颗彗星。

10月25日,位于智利的甚大望远镜(VLT)拍摄照片显示,Oumuamua并不具备“彗发”,因此并非主体由冰块构成的彗星,而是由岩石构成的小行星。这意味着,Oumuamua诞生于母星系的冰线之内。

11月6日,国际天文联合会将该小天体命名为1I/?Oumuamua。I是专为它新设的星体编号,意为星际天体(Interstellar object)。关于这个命名也有一些花絮,有些科学家反对为它新设的星体编号“I”,因为“Oumuamua”的首字母是“O”,连起来太像“10”,有人主张用“E”子母,表示“太阳系之外”(extrasolar),但也有人反对称,用“E”容易让人误解为“地外生命”(extraterrestrial),联想到外星智慧;还有人主张用“G”,表示“银河系的”(galactic),但这可能太过狭隘。

Oumuamua直径在百米级,以每秒26公里左右的速度从天琴座方向冲进太阳系,近乎与黄道面垂直。这个飞行角度异常刁钻,且速度远超太阳系内的小天体,引起了科学家的注意。

反推计算,它大约曾在9月9日经过近日点,速度达到每秒87.7公里。不过,由于亮度很低,它直到更靠近地球时才被望远镜发现。

轨道不是椭圆,形状可能是长条形

另据“天空与望远镜”(Sky & Telescope)网站10日报道,Oumuamua的轨道离心率是其不属于太阳系系统的最明显证据。它的轨道离心率达到1.19,而几何学常识告诉我们,椭圆形的离心率是恒小于1的。实际上,冥王星项目的天体力学专家比尔·格雷(Bill Gray)之前在计算Oumuamua轨迹的时候不断失败——他原先使用的轨道计算软件无法给出任何一种匹配的结果。

由于夏威夷泛星1号(Pan-STARRS,全称为全景巡天望远镜和快速反应系统)望远镜首次观测到Oumuamua后,它的亮度迅速减弱了20个等级,全球各地的观察者迅速被调动起来,争取在其离开视线之前获得更多资料。

美国喷气推进实验室 (Jet Propulsion Laboratory,一个以无人飞行器探索太阳系的中心)的约瑟夫·马塞洛(Joseph Masiero)是幸运者,他帕洛马天文台的5米海尔望远镜刚好在观测区域。他迅速得到了一张Oumuamua光谱图:

Oumuamua光谱(2017年10月25日,竖线表示每一个测量波长的误差范围,虚线表示红色和近红外波长的总体趋势)

贝尔法斯特皇后大学的米歇尔·巴尼斯特(Michele Bannister)认为,Oumuamua的红色光谱和太阳系外围神秘的库珀带天体十分相近。也有人认为,光谱坡度向着红色(右边)的方向缓慢增加。这说明“Oumuamua与库珀带(往往比较红)中的物体并不是特别匹配。相反,它是一种岩石表面在长期暴露于空间辐射后“风化”之后将呈现的那种光谱。

还有一些人记录了Oumuamua的亮度曲线并确定其旋转周期。马里兰大学的马修·奈特和其他人的观测结果显示,它的亮度在1.2个等级的范围内波动,让人怀疑Oumuamua的形状是长条形的,长度至少是宽度的三倍,其旋转周期是3-5个小时之间。

速度是一种胎记

“在数百万年内,天体的速度都像胎记一样,带着起源地留下来的特征,”团队负责人、地理生物学家埃里克·盖多斯(Eric Gaidos)说道。“这个天体的运动特征和那些星团一样。”

研究人员判断,大约4000万年前,很可能是由于行星演化过程中的碰撞,它猛地冲出了恒星的引力范围,开始“放飞自我”之旅。

Oumuamua的照片  Paulo Holvorcem & Michael Schwartz 图

这位远方来客不仅带来了原生星系的蛛丝马迹,也让人类对它穿行过的星际环境有了更多认知。如果盖多斯团队计算正确,Oumuamua的母星系中的碰撞将会释放更多类似的小天体。也就是说,沿着Oumuamua进入太阳系的路径,人类后续将会发现Oumuamua的“兄弟姐妹”们。

不过,这次只是非常初步的筛查。如果在太阳系之前,Oumuamua还造访过其它星系,那这个计算结果就不准了。

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