可以‘Oumuamua是外星人的光帆吗?

我们称为的对象‘Oumuamua一年前进入我们的太阳系,并很快又离开了。它’是一个非常令人困惑的对象。可能是外星人的光帆吗?哈佛大学的一篇新论文讨论了这种可能性。

艺术家’s concept of a 光帆, via Josh Spradling/ 行星学会.

什么时候the object now known as ‘Oumuamua was 第一次发现 一年前,它震惊了天文学家。它’是一个奇怪的细长的翻滚物体,其轨道显示该物体来自太阳系之外。虽然星际物体–在太阳系之间移动的天然物体,例如彗星或小行星–曾预料到,从未见过像这样的物体。所以 它以前如何?科学家和其他人立即开始推测和设计理论。小行星?彗星?被摧毁的星球碎片? 2018年11月1日,发布了一篇新论文,再次提出了 可能性 那‘Oumuamua可能是人工的– something like a 光帆 要么 solar 帆,其推进方法是 辐射压力 要么 “wind” from stars.

什米尔·比亚利(Shmuel Bialy)亚伯拉罕·勒布 哈佛史密森尼大学天体物理学中心是该新论文的共同作者(在这里预印)。

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艺术家’星际物体的概念‘根据可用数据,Oumuamua(如果确实是岩石体)。图片通过 ESO/ M。 Kornmesser。

什么时候‘Oumuamua于2017年底席卷了我们的太阳系,它正在迅速移动。在它使我们环绕太阳然后再次离开我们的太阳系之前,只有有限的时间用望远镜对其进行观察。小而远,即使最接近我们的太阳,也没有’也不重要。

天文学家确实了解到‘Oumuamua是个怪人。它的轨迹告诉天文学家,它的起源是太阳系之外的,但它的形状尽其所能确定。’与大多数已知的小行星或彗星相匹配。不过,起初,科学家们认为这是一颗小行星。然后,到2018年北部夏季,科学家们更倾向于将其视为彗星。但是,如果是彗星,为什么没有’t ‘Oumuamua表演放气–即特色彗星 昏迷 要么 尾巴 –什么时候最接近太阳?一种 研究 通过 罗曼·拉菲科夫(Roman Rafikov)剑桥大学的天体物理学家,表明应该产生尾巴的力 也应该影响对象’s spin,但他们没有。

那’s when the idea arose 那‘Oumuamua可能不是小行星 要么 一颗彗星,而是一个“shard”来自一颗白矮星摧毁的行星。正如在 广达杂志 在2018年10月10日:

特别是加速度会产生扭矩‘Oumuamua达到一定程度,以至于会分解成小块。如果‘Oumuamua是一颗彗星…它不会生存。

如果是小行星,那真的很不寻常,有奇特的构想。拉菲科夫[Rafikov]在今年早些时候提出了这样的设想,即一颗普通的恒星死亡,形成一个白矮星,并在此过程中将一颗行星撕裂并在整个银河系中发射出碎片。

‘Oumuamua是其中之一。‘基本上,这是一颗死星的信使,’ [Rafikov] said.

一直以来,有人推测‘Oumuamua可能不是自然物体,相反它可能是人造的东西,被发送到“check out”我们内部的太阳系 奥卡姆’s razor –最简单的解释通常是正确的解释–支持它可能是自然物体的想法,尽管这是不寻常的。

我们最好的观点‘Oumuamua, from the 威廉·赫歇尔望远镜 拍摄于2017年10月29日。图片来自贝尔法斯特女王大学/威廉·赫歇尔望远镜。

So ‘Oumuamua因其推断的形状而异常(’不能用望远镜完全解决),而且缺乏 放气 距离太阳最近,就像彗星所期望的那样。另外,还有一个功能‘抓住天文学家的Oumuamua’注意。今年早些时候,由于它正返回太阳系,据观察到 速度略有加快.

确定该加速度 是由太阳或太阳系中任何行星的引力影响引起的。这是一个难题。除气可以做到这一点,但是也没有观察到除气。另外,除气会影响物体’旋转,但是根据有限的观察,即使物体正在翻滚,也没有看到。

The 新文章 suggests 那solar 辐射压力 –由 光子 来自太阳–相反可能是速度提高的原因。听起来似乎很合理,这才是故事真正有趣的地方。

根据计算,如果辐射压力是加速的原因,‘Oumuamua将需要是一个具有较小质量与面积比的薄物体。它需要是一块薄的板,厚度约为0.01英寸(0.3毫米),半径为65英尺(20米)。

正如Paul Gilster在 优秀的帖子 在半人马座梦想上:

此时我很感兴趣,向Loeb博士询问这些尺寸, 反照率 (由表面反射的入射光)。他告诉我,如果物体是完美的反射镜,则20米的图形将是半径,但是如果反照率的值较小,则尺寸会更大。我们确实看到反射光的变化为‘Oumuamua旋转八个小时。因此,将对象视为薄表面,我们可以想象出圆锥形或空心圆柱形状。

‘您可以轻松地设想,通过旋转弯曲的纸片并从不同的视角看其净表面积,’ Loeb told me.

的轨迹‘Oumuamua通过太阳系。图片通过 Guy Ottewell的博客.

如果 速度增加是由太阳辐射压力引起的– 和 那isn’尚未确定–研究人员称,那么该物体将需要具有薄的片状表面。那’进入太阳帆的位置,已经由NASA和其他太空机构进行了测试,作为整个太阳系中的一种推进方法– using a giant thin “sail”从太阳收集光子并产生动量。来自 新文章:

考虑到人工起源,一种可能性是光翼漂浮在星际空间中,是来自先进技术设备的碎片(Loeb 2018)。具有类似尺寸的风帆是由我们自己的文明设计和制造的,包括 伊卡罗斯 project 和 the 星空 倡议。轻帆技术可能被广泛用于行星之间(Gu​​illochon和Loeb,2015年)或恒星之间(Lingam和Loeb,2017年)的货物运输。在前一种情况下,从行星系统动态弹出可能会导致设备不再运转的空间碎片(Loeb 2018),并以太阳附近恒星相对于彼此的特征速度漂浮。

新论文引起了很多猜测和争论!不幸,‘Oumuamua itself can’不能作为进一步答案的来源;现在离任何其他观察都太远了。现在最大的希望是在不久的将来会发现另一个类似的物体。

应用Occam’s razor, it is still 最有可能的 那‘基于可用的有限数据,Oumuamua是自然的但非常不寻常的物体。

但是,如果可以某种方式确认太阳辐射压力的想法,那的确会使事情变得非常有趣。

艺术家’IKAROS带有光帆的太空探测器的概念。图片来自Wikimedia Commons / Andrzej Mirecki。

想进一步了解这个想法吗?最初对结果进行了讨论 保罗·吉尔斯特’s post 于2018年10月29日在Centauri-Dreams.org上发布。

另请参见Micheli等。纸: 1I / 2017 U1('Oumuamua)轨迹上的非重力加速度.

参见Trilling等。纸: Spitzer的观察‘Oumuamua 和 ‘乌马穆阿的密度和形状.

并参阅Mamajek论文: 星际流浪者1I /’Oumuamua(A / 2017 U1)的运动学.

最后,由于生活有时确实会模仿艺术,因此请寻找与英国作家亚瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)共同完成的有关科幻小说的权威作品,这些作品涉及星际物体掠过我们的太阳系。这本书是“与拉玛会合,”于1973年首次出版。

底线:‘Oumuamua是观察到的第一个进入我们太阳系的星际物体,它带来了许多问题。不幸的是,由于这些问题中的大多数仍可能无法回答,因为‘现在,Oumuamua太远了,无法进行其他观察。

资料来源:太阳辐射压力能否解释“ Oumuamua”的奇特加速度?

通过半人马梦

保罗·斯科特·安德森