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研究估计,每年大约有7个星际物体穿过太阳系内此井坂麻衣部

天文学与空间 2021-10-26 00:00:43

马特·威廉姆斯,《今日宇宙》 10月29日晚上,用威廉·赫歇尔望远镜拍摄的乌姆阿穆阿

荣誉:贝尔法斯特女王大学/威廉·赫歇尔望远镜 2017年10月19日,第一个被探测到的星际物体在离开太阳系的路上飞过地球

不到两年后,发现了第二个物体,一颗很容易识别的星际彗星,命名为2I/博里索夫

这两个物体的出现证实了早期的理论工作,即星际物体(ISOs)有规律地进入我们的太阳系

从那以后,这种情况多久发生一次的问题一直是大量研究的主题

根据星际研究计划(i4is)的研究人员领导的一项新研究,每年大约有7颗同位旋进入我们的太阳系,当它们在这里时遵循可预测的轨道

这项研究可以让我们在不久的将来发射一艘宇宙飞船与这些物体中的一个会合

描述这些发现的研究是由i4is的多名研究人员进行的,i4is是一个致力于在不久的将来实现星际飞行的非营利组织

来自佛罗里达理工学院、哈佛理论与计算学院、奥斯汀的德克萨斯大学、慕尼黑技术大学和巴黎天文台的研究人员也加入了进来

2017年10月对乌姆阿穆阿的研究引发了天文学和天体研究的革命

这不仅是一个在另一个恒星系统中形成的物体,而且它的到来和被探测到意味着有大量这样的物体

2019年对2I/博里索夫的探测证实了许多天文学家已经怀疑的——同位旋定期进入我们的太阳系

除了是i4研究所的物理学家(也是这项研究的主要作者),马歇尔·尤班克斯还是太空计划公司的首席科学家

小行星倡议有限责任公司总裁兼首席执行官

正如他通过电子邮件告诉《今日宇宙》的那样,“乌姆阿穆阿和2I/博里索夫”的发现具有不可低估的意义: 艺术家对星际物体“乌姆阿穆阿”的印象,它在离开太阳系时经历了除气作用

学分:欧空局/哈勃、美国航天局、欧洲南方天文台、麻省理工学院

Kornmesser “仅仅通过证明它们的存在,它就产生了深远的影响,创造了一个几乎从无到有的研究领域(一个资助当局刚刚开始认识到的领域)

星际物体为我们提供了研究的机会,在未来,甚至在最早可能的探索最近恒星的任务之前几十年,比如比邻星,我们就可以接触到外天体

" 这导致了多项任务的提议,这些任务可能与通过我们系统发现的未来同位旋会合

其中一个提议是天琴座项目,i4的研究人员在2017年的一项研究中分享了该项目(得到了小行星倡议有限责任公司的支持)

还有欧空局的彗星拦截器任务,他们计划在2029年发射,与一颗长周期彗星会合

尤班克斯说:“我们在2017年发现“乌姆阿穆阿”之后就开始了对星际物体的潜在任务,我们最初相当专注于追逐那个特定的物体,而塞利格曼和拉夫林则专注于未来可能发现的同位旋。”

“彗星拦截器任务属于类似的类别(建造等待)

" 鉴于同位旋是在另一个恒星系统中形成的,近距离研究它们的机会将为科学家提供对那里存在的条件的洞察

事实上,对同位旋的研究仅次于向邻近的恒星系统发送星际探测器

当然,任何此类任务都需要很多技术挑战,更不用说需要提前预警了

正如尤班克斯所解释的: “这里有两种基本类型的任务——计划等待或发射等待任务,如欧空局的彗星拦截器;和追逐任务,如将需要达到1I/"乌姆阿穆阿

任何追逐任务都不太可能与正在撤退的国际标准化组织会合——这些任务几乎肯定会被限制在快速飞越

会合任务,匹配速度和轨道或着陆的任务,将需要提前警告

" 艺术家对太阳系外2I/博里索夫的印象

信用:NRAO/AUI/美国国家科学基金会

达格内洛 举例来说,当天文学家第一次意识到“乌姆阿穆阿”,这是在该物体已经最接近太阳(近日点通道)并近距离通过地球之后

正因为如此,观测者只有11天的时间进行观测,因为它已经脱离了太阳系,超出了他们仪器的范围

在2I/博里索夫的例子中,业余天文学家和望远镜制造商根纳迪·博里索夫在2019年8月30日看到了它,大约在它到达近日点的三个月前(2019年12月8日)

但是对于未来与他们会合的任务来说,必须尽可能多地了解同位旋到达的频率以及它们到达时的速度

为了他们的研究,尤班克斯和他的同事试图对这两个变量进行更好的约束

为了做到这一点,他们首先考虑了星际物体的速度是如何受到当地静止标准(LSR)的影响的——恒星、气体和尘埃在太阳附近的银河系中的平均运动: “我们假设同位旋来自恒星和它们的行星系统,或者由恒星和它们的行星系统形成,并且在它们独立之后,它们与恒星共享相同的星系动力学

我们使用两个已知的ISOs,1I/”Oumuamua和2I/博里索夫,以及过去和当前天文测量的效率来估计银河系中这些物体的数量,以及盖亚任务的恒星速度估计来估计我们应该预期的速度分布

" 他们发现,在平均一年中,太阳系将被多达七个类似小行星的同位旋造访

与此同时,像2I/博里索夫(彗星)这样的物体将会更加罕见,大约每10到20年出现一次

他们进一步发现,这些物体中的许多将以比“乌姆阿穆阿”更大的速度移动——在受到太阳的推动前后,乌姆阿穆阿以超过26公里/秒的速度移动

一群离开太阳系的激光帆宇宙飞船

信用:阿德里安·曼 了解这些参数将有助于科学家为可能与同位旋的会合任务做准备,尤班克斯和他的同事在以前的研究中更详细地讨论了这一点——“星际现在!探索附近星际物体的任务

“正如《今日宇宙》在发布时所报道的,这项研究涉及了更广泛的潜在同位旋以及达到它们的可行性

同时,这项最新研究提供了基本信息,将支持这些任务的规划和执行

除了天琴座项目和欧空局的彗星拦截器之外,还有许多关于航天器与星际物体会合(甚至自己进行星际旅行)的建议

其中包括蜻蜓项目,一个小型航天器和激光帆,这是2013年星际研究倡议主办的概念设计研究的主题

另一个是突破星火,一个由尤里·米尔纳和突破倡议提出的概念,它也要求使用一个轻帆和一个强大的激光阵列将一个微小的宇宙飞船发送到半人马座阿尔法星

这一提议在最近几年里已经由教授提出

亚伯拉罕·勒布和教授

马那斯维·林加姆

雷欧布是国际贸易中心的创始人和星火咨询委员会的主席,而林厄姆是国际贸易中心的长期研究员和《星际现在》的合著者这份最新的论文

除了进入星际,这些概念还被认为是追逐进入太阳系的物体的一种可能方式

不管怎样,我们很快就会看到其他恒星系统——知道如何拦截和研究它们周期性踢向我们的物体是一个很好的开始

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