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科学家确定Oumuamua毕竟不是由分子氢冰制成的

更新时间:2020-09-05 21:40点击:

  关于'Oumuamua的起源和分子结构的辩论今天在《天体物理学杂志快报》上宣布,尽管早先提出了有希望的主张,但星际物体毕竟不是由分子氢冰构成的。

  Seligman&Laughlin于2020年发表的较早的研究(在Spitzer太空望远镜的观察之后,对碳基分子的放气设定了严格的限制),建议如果'Oumuamua是氢的冰山,那么纯净的氢气为其提供了像火箭一样的推力将逃脱侦查。但是天体物理学中心的科学家| 哈佛与史密森尼(CfA)和韩国天文学与太空科学研究所(KASI)很好奇,一个氢基物体是否真的可以完成从星际空间到太阳系的旅程。

  “ Seligman和Laughlin的建议似乎很有希望,因为它可以解释'Oumuamua的极长形状以及非重力加速度。但是,他们的理论基于这样的假设,即H2冰可能在致密的分子云中形成。如果这的确如此,H2冰的物体在宇宙中可能很丰富,因此将产生深远的影响。H2冰也被提出来解释暗物质,这是现代天体物理学的一个谜,”理论的高级研究员Thiem Hoang博士说。 KASI的天体物理学小组,论文的主要作者。“我们不仅要检验理论中的假设,还要检验暗物质的命题。” 哈佛大学科学教授Frank B. Baird的Avi Loeb博士补充说:

  2017年以196,000英里/小时的惊人速度行驶,'Oumuamua最初被列为小行星,后来加速发展,发现其性质更类似于彗星。但是半径0.2公里的星际物体也不适合该类别,其起源仍然是个谜。研究人员专注于巨型分子云(GMC)W51-仅17,000 光年距离地球最接近的GMC之一遥远的地方-可能是'Oumuamua的起源地,但假设它根本不可能使旅程完整无缺。勒布说:“制造氢冰山最可能的地方是星际介质中最稠密的环境。它们是巨大的分子云。”他证实,这些环境距离太远,不利于氢冰山的发展。

  固体的天体物理学公认的起源是由于灰尘的粘性碰撞而产生的增长,但是对于氢冰山来说,这一理论无法统一。霍恩说:“形成千米大小物体的公认途径是首先形成微米大小的晶粒,然后这种微粒通过粘性碰撞而生长。” “但是,在气体密度高的区域,由于气体碰撞而产生的碰撞加热会迅速使晶粒上的氢幔升华,从而阻止它们进一步生长。”

  尽管这项研究探索了通过星际辐射,宇宙射线和星际气体等多种机制破坏H2冰的作用,但是星光加热引起的升华具有最大的破坏作用,根据Loeb的说法,“在GMC中,碰撞加热引起的热升华可以破坏分子“ Oumuamua大小的氢冰山在逃入星际介质之前”。该结论排除了“ Oumuamua从GMC进入我们的太阳系”这一理论,并进一步排除了将原始雪球作为暗物质的主张。在这些情况下,蒸发冷却不会降低星光对热升华在H2冰物体破坏中的作用。

  ``Oumuamua于2017年首次声名狼藉,当时哈雷阿卡拉(Haleakalā)天文台的观察员发现它在太空尖叫,此后一直在进行研究。霍恩说:“这个天体是神秘的,难以理解,因为它具有我们从未从太阳系中的彗星和小行星看到的奇特性质。”

  尽管星际旅行者的本性目前尚未解决,但洛伊布(Leeb)认为它不会保持如此长的时间,特别是如果不是一个人的线;Oumuamua是随机轨迹上类似物体的种群中的一员,那么计划于明年首次亮相的维拉·鲁宾天文台(VRO)应该每月大约检测到一个'Oumuamua样物体我们都会期待着看到它会发现什么。”