人类首次在太阳系内发现系外天体命名Oumuamua

2017-11-11

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

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/ʻOumuamua。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/ʻOumuamua。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。