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乌克兰业余天文学家Gennady Borisov发现来自另一个恒星系统的彗星C/2019 Q4

2019/9/24 10:30:00 移动版

乌克兰业余天文学家Gennady Borisov发现来自另一个恒星系统的彗星C/2019 Q4

乌克兰业余天文学家Gennady Borisov发现来自另一个恒星系统的彗星C/2019 Q4

乌克兰业余天文学家Gennady Borisov发现来自另一个恒星系统的彗星C/2019 Q4

据美国国家地理(撰文:MICHAEL GRESHKO编译:邱彦纶):这个由业余天文学家发现的天体,是我们侦测到的第二位星际访客!

8月30日众人沉睡的凌晨时分,乌克兰业余天文学家格纳迪. 鲍里索夫(Gennady Borisov)发现了一颗正穿过我们太阳系的奇特彗星。 现在,天文学家暂时确认这个名为C/2019 Q4的天体因移动速度太快,而无法被太阳的重力捕获──因此这可能会是颗来去匆匆的星际访客。

如果结果无误,那么C/2019 Q4会是继2017年发现的神秘太空岩石──斥侯星('Oumuamua)之后,人类所发现第二颗来自另一个恒星系统的​​天体。虽然我们还尚未确认C/2019 Q4的来源,但可以肯定这个天体是颗彗星。 天文学家已经侦测到它的大小约数公里宽,周围的彗发(coma)是受到阳光加热彗星冰冷表面而产生的一层「模糊」尘埃和气体。

这表示与斥侯星相比,科学家可以收集到更多有关这个天体组成成分的数据。 举例来说,C/2019 Q4更大也更亮,这让我们有更多机会研究它发出的光线,并藉此推测它所含的化学物质。 而且斥侯星被发现时,已经在离开太阳系的路途上,但C/2019 Q4目前还在太阳系内。 它会在12月7日最靠近太阳,接下来在12月29日最接近地球,届时两者相距2亿9000万公里。

贝尔法斯特女王大学(Queen’s University Belfast)的天文学米凯莱. 班尼斯特(Michele Bannister)表示:「这是我们首度看到来自另一个恒星系统的​高度活跃天体。 」她补充道,由于目前C/2019 Q4的位置太过接近眩目的太阳,所以要到10月中旬才能开始认真地进行观测。 但到那之后的数个月内,天文学家将会紧盯着天空,捕捉我们所能见到星际访客的最佳画面。

国际天文学联合会(International Astronomical Union)小行星中心(Minor Planet Center)的代理主任马修. 霍尔曼(Matthew Holman)在9月11日傍晚发布了经证实的C/2019 Q4太空路径,他说:「最棒的是,我们可以观测这个天体一年的时间。 」

他补充说明,「我们可以在不知道它来自哪颗恒星的状况下,一窥另一个太阳系的​​样子,这实在太令人兴奋了。 」

奇特的椭圆轨道

鲍里索夫是位经验丰富的彗星猎人,他在克里米亚天文台( Crimean Astrophysical Observatory)观测到了C/2019 Q4。 当时他朝着东北方地平线靠近双子座的天区观测。 通常天文学家会避开邻近地平线的「明亮」天区,因为此区域不仅难以观测到天体,也会破坏望远镜灵敏的光学仪器。

鲍里索夫的发现在天文学家之中引起了轩然大波。 9月15日,马里兰大学(University of Maryland)的叶泉志(Quanzhi Ye)第一次听说这颗彗星,他的同事在一封群组电子邮件中评论了这颗彗星的奇特轨道。 叶泉志还注意到,由美国航天总署(NASA)喷射推进实验室( Jet Propulsion Laboratory)营运的彗星和小行星追踪系统──「侦查」(Scout)系统正不停地计算,发现这颗天体的轨道不是圆形或椭圆形的。

叶泉志特别在意彗星的一个轨道参数:偏心率(eccentricity)。 如果轨道偏心率为0,代表天体绕行母恒星的轨道是完美的圆形。 如果轨道越长、越窄,那么偏心率就会越接近1。 如果太阳系内的天体轨道偏心率大于1,那就表示这个天体有着弧形的轨道,而且只会接近太阳一次。 小行星中心表示,C/2019 Q4的偏心率超过了3。

叶泉志表示,C/2019 Q4不太可能是在太阳系边缘形成的彗星,并以某种方式被推入脱离轨道。 如果要将彗星推到这样的轨道,必须有个大小足以改变彗星轨道的大型天体接近,比方说一颗行星。 但就天文学家所知,C/2019 Q4不可能在太阳系内接近这样的天体。 围绕太阳的行星轨道或多或少在同一平面上,而C/2019 Q4似乎正以44度的角度向太阳系俯冲。

「这就是我们为什么认为重力扰动几乎是不可能的,」叶泉志说道。

观测时间

天文学家推测,在任何时间,火星轨道内的某处都有一颗星际彗星或小行星,而在海王星的轨道内,则有多达1万颗。 但这些天体非常小,又极为黯淡,几乎不可能被观测到。

斥侯星是目前我们在太阳系内所侦测到的第一位星际访客,它在2017年秋季风驰电掣、乍然造访,但天文学家一直到它以每小时15.8万公里的速度冲出太阳系时,才观测到这个诡异的天体。 虽然时间短暂,但全世界的科学家都热切地将望远镜转向瞄准这颗天体,得到了大量有关这片宇宙残骸的数据。

即使使用最强大的望远镜观测,遥远的斥侯星也只是个小小的星点,但它的亮度每过数个小时就会忽然变暗和变亮,这表示它的形状是细长形的,且在冲过太阳系时,不断地以头尾翻滚。 天文学家估计这个天体的长度介于180公尺至400公尺之间,但宽度最多只有40公尺,看起来就像是一枝铅笔似的。

更有意思的是,斥侯星并不是一直以同样的速度一路前行。 在2018年初冲过太阳附近后,它的速度无预期地加快。 各方不断猜测可能的原因。 哈佛大学的教授什穆埃尔. 比亚利(Shmuel Bialy)和亚伯拉罕. 洛伊布(Abraham Loeb)甚至提出了一个非常大胆的想法:也许这是外星文明发射的太阳帆(space sail)宇宙飞船。

当然,也有更合乎情理的解释。 根据另一项研究,这个天体表面的孔洞会喷出气体喷流,推动天体前进,但这样的彗星喷发活动太过微弱,无法被望远镜观测到。 或者,斥侯星可能是一团多孔的冰质天体,重量轻到仅靠阳光就可以推动前进。

斥侯星的造访留下了很多也许永远都无法解开的谜团,这也是为何天文学家对能够进一步研究C/2019 Q4感到兴奋不已。 在被问道对小行星中心目前的结论有什么看法时,叶泉志在邮件中是这么回复的:「耶! 是该让望远镜上场的时候了! 」

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