今年6月份的时候,我们介绍了一个神秘天体“奥陌陌(Oumuamua)”。作为人类迄今发现的第一个来自太阳系外的星际访客,它当然被怀疑过是外星飞船。当时,本AI在《等了这么多年,外星飞船终于加速来接我啦?》中还说可能并不是外星飞船,但是最近好像……被打脸了?所以,奥陌陌是外星飞船吗?太长不看版:可能是。
太长不看但多说两句版:“外星飞船”说确实提供了一种说得通的可能性,但“超乎寻常的假说需要超乎寻常的证据”,现有的证据不能排除其他可能性。早已离开太阳远去的“奥陌陌”这两天又刷屏了,因为哈佛大学博士后研究员Shmuel Bialy及其合作者Avi Loeb发表的一篇新论文提出,它有可能是“一艘人工制造的光帆飞行器”。
哈佛大学的声誉以及Avi Loeb的身份(其头衔之一是哈佛大学天文系系主任)无疑为这一新闻的热度推波助澜。这篇文章在天文圈内也引起了不小的波澜,多数发声的科学家对此不以为然,认为有“博眼球”的嫌疑。如同对待任何一个假设一样,我们应该摆事实讲道理——“这是哈佛大学的科学家说的”不应该成为相信的理由,“大多数科学家不同意”也不应该成为反对的理由。那这项研究,具体是怎么回事呢?
“奥陌陌”是我们观测到的第一颗造访太阳系的星际天体。它刚被发现,就让天文学家大吃一惊——不对,是大吃了两惊。第一当然是它的“首颗”身份,第二是它看起来是一颗小行星而不是彗星。
之前,圈内普遍认为,第一颗“系外天体”应该是一颗彗星,因为彗星会喷出气体和尘埃,它们比同等大小但死气沉沉的小行星更明亮,也更容易发现;其次,绝大多数彗星都处在不稳定的扁长轨道上,它们更容易被甩出其诞生的行星系统,从而更有机会游荡到其他行星系统。
因此,从“奥陌陌”一被发现开始,天文学家就轮番上阵,各自祭出能调度到的最好的望远镜,对“奥陌陌”进行长时间曝光观测,但均没有发现任何活动痕迹。随着“奥陌陌”高速远离地球,它迅速变得黯淡,对它的观测也越来越困难。在发现仅仅两个月之后,即使地面上最灵敏的望远镜,也无法再观测到“奥陌陌”了。然而科学家还有另一妙招——不能直接看到它喷气的话,可以找找它喷气会产生的效果呀!
在牛顿被苹果砸了以后,经过科学家几百年的努力,我们已经能非常准确地计算行星运行的轨迹。我们知道,不喷气的小天体会严格遵循经典力学计算的轨迹;会喷气的彗星则需要加入一组改正项。于是以Marco Micheli为首的一个国际联合小组,使用哈勃太空望远镜,对“奥陌陌”进行了细致地定位观测。结果让人又双叒叕吃了一惊:“奥陌陌”的轨迹,需要加入一个相当大的非引力项才能解释!
Bialy和Loeb发现,太阳光产生的光压可以很好地解释“奥陌陌”的轨迹。光压是指太阳光产生的推力,和风产生的推力类似,可以推动“光帆”在星际空间中航行。然而,一块大石头是不太容易被风推动的,只有轻而薄的物体才容易“扬帆航行”。类似地,要让Bialy和Loeb的假说成立,“奥陌陌”也必须既轻且薄。
Bialy和Loeb的计算表明,一面厚度略少于1毫米的“光帆”的轨迹可以很好地吻合哈勃望远镜的观测结果。对“奥陌陌”光度变化的观测也表明,“奥陌陌”是一个十分狭长的天体,其长短轴之比达到5:1甚至更大,一定程度上也和一面“光帆”的形状相符合。
我们目前在太阳系中从未见过天然形成的“帆状”天体,目前我们还不清楚哪种自然过程能自发形成这样的天体。因此Bialy和Loeb提出,也许“奥陌陌”并非天然形成的,而是人造的。然而宇宙实在是太大了,我们对宇宙的了解也仅限于太阳系这一处小小的角落。我们在太阳系里没见过,不代表别的行星系统里没有;“人造光帆说”虽然能合理地解释“奥陌陌”的运行轨迹,但并不是唯一解释。
“奥陌陌”目前已经越过木星轨道,继续踏上了它在星际空间中的旅程。它并不像某些媒体报道的那样被科学家“跟丢了”——纯粹只是太远、太暗了而已。以我们目前的技术水平,要发射探测器追上“奥陌陌”是极其困难的,所以科学家将目光投向了未知的将来。也许,第二、第三颗“奥陌陌”正在奔向内太阳系的路上等着我们被发现呢。
在建的“大型综合巡天望远镜”(Large Synoptic Sky Telescope, LSST)将以10倍于目前巡天望远镜的深度搜寻深空,也许更多的“奥陌陌类天体”能告诉我们更多关于遥远星辰的故事。