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Sep. 23 2019

發現來自另一個恆星系統的怪異彗星!

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  • 是藝術家對我們首度偵測到的星際訪客──斥侯星('Oumuamua)的想像圖。一位業餘天文學家在8月30日發現了它的繼任者:一顆名為C/2019 Q4「鮑里索夫」(Borisov)的彗星。根據這顆彗星的軌道推測,這是它此生中唯一造訪太陽系的機會。ILLUSTRATION BY J. OLMSTED AND F. SUMMERS, NASA, ESA

這個由業餘天文學家發現的天體,是我們偵測到的第二位星際訪客!

8月30日眾人沉睡的凌晨時分,烏克蘭業餘天文學家格納迪.鮑里索夫(Gennady Borisov)發現了一顆正穿過我們太陽系的奇特彗星。現在,天文學家暫時確認這個名為C/2019 Q4的天體因移動速度太快,而無法被太陽的重力捕獲──因此這可能會是顆來去匆匆的星際訪客。

如果結果無誤,那麼C/2019 Q4會是繼2017年發現的神祕太空岩石──斥侯星('Oumuamua)之後,人類所發現第二顆來自另一個恆星系統的​​天體。雖然我們還尚未確認C/2019 Q4的來源,但可以肯定這個天體是顆彗星。天文學家已經偵測到它的大小約數公里寬,周圍的彗髮(coma)是受到陽光加熱彗星冰冷表面而產生的一層「模糊」塵埃和氣體。

這表示與斥侯星相比,科學家可以收集到更多有關這個天體組成成分的數據。舉例來說,C/2019 Q4更大也更亮,這讓我們有更多機會研究它發出的光線,並藉此推測它所含的化學物質。而且斥侯星被發現時,已經在離開太陽系的路途上,但C/2019 Q4目前還在太陽系內。它會在12月7日最靠近太陽,接下來在12月29日最接近地球,屆時兩者相距2億9000萬公里。

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↑↑↑↑↑101科學教室:系外行星

貝爾法斯特女王大學(Queen’s University Belfast)的天文學米凱萊.班尼斯特(Michele Bannister)表示:「這是我們首度看到來自另一個恆星系統的​高度活躍天體。」她補充道,由於目前C/2019 Q4的位置太過接近眩目的太陽,所以要到10月中旬才能開始認真地進行觀測。但到那之後的數個月內,天文學家將會緊盯著天空,捕捉我們所能見到星際訪客的最佳畫面。

國際天文學聯合會(International Astronomical Union)小行星中心(Minor Planet Center)的代理主任馬修.霍爾曼(Matthew Holman)在9月11日傍晚發布了經證實的C/2019 Q4太空路徑,他說:「最棒的是,我們可以觀測這個天體一年的時間。」

他補充說明,「我們可以在不知道它來自哪顆恆星的狀況下,一窺另一個太陽系的​​樣子,這實在太令人興奮了。」

奇特的橢圓軌道

鮑里索夫是位經驗豐富的彗星獵人,他在克里米亞天文台( Crimean Astrophysical Observatory)觀測到了C/2019 Q4。當時他朝著東北方地平線靠近雙子座的天區觀測。通常天文學家會避開鄰近地平線的「明亮」天區,因為此區域不僅難以觀測到天體,也會破壞望遠鏡靈敏的光學儀器。

鮑里索夫的發現在天文學家之中引起了軒然大波。9月15日,馬里蘭大學(University of Maryland)的葉泉志(Quanzhi Ye)第一次聽說這顆彗星,他的同事在一封群組電子郵件中評論了這顆彗星的奇特軌道。葉泉志還注意到,由美國航太總署(NASA)噴射推進實驗室( Jet Propulsion Laboratory)營運的彗星和小行星追踪系統──「偵查」(Scout)系統正不停地計算,發現這顆天體的軌道不是圓形或橢圓形的。

葉泉志特別在意彗星的一個軌道參數:偏心率(eccentricity)。如果軌道偏心率為0,代表天體繞行母恆星的軌道是完美的圓形。如果軌道越長、越窄,那麼偏心率就會越接近1。如果太陽系內的天體軌道偏心率大於1,那就表示這個天體有著弧形的軌道,而且只會接近太陽一次。小行星中心表示,C/2019 Q4的偏心率超過了3。

葉泉志表示,C/2019 Q4不太可能是在太陽系邊緣形成的彗星,並以某種方式被推入脫離軌道。如果要將彗星推到這樣的軌道,必須有個大小足以改變彗星軌道的大型天體接近,比方說一顆行星。但就天文學家所知,C/2019 Q4不可能在太陽系內接近這樣的天體。圍繞太陽的行星軌道或多或少在同一平面上,而C/2019 Q4似乎正以44度的角度向太陽系俯衝。

「這就是我們為什麼認為重力擾動幾乎是不可能的,」葉泉志說道。

觀測時間

天文學家推測,在任何時間,火星軌道內的某處都有一顆星際彗星或小行星,而在海王星的軌道內,則有多達1萬顆。但這些天體非常小,又極為黯淡,幾乎不可能被觀測到。

斥侯星是目前我們在太陽系內所偵測到的第一位星際訪客,它在2017年秋季風馳電掣、乍然造訪,但天文學家一直到它以每小時15.8萬公里的速度衝出太陽系時,才觀測到這個詭異的天體。雖然時間短暫,但全世界的科學家都熱切地將望遠鏡轉向瞄準這顆天體,得到了大量有關這片宇宙殘骸的數據。

即使使用最強大的望遠鏡觀測,遙遠的斥侯星也只是個小小的星點,但它的亮度每過數個小時就會忽然變暗和變亮,這表示它的形狀是細長形的,且在衝過太陽系時,不斷地以頭尾翻滾。天文學家估計這個天體的長度介於180公尺至400公尺之間,但寬度最多只有40公尺,看起來就像是一枝鉛筆似的。

更有意思的是,斥侯星並不是一直以同樣的速度一路前行。在2018年初衝過太陽附近後,它的速度無預期地加快。各方不斷猜測可能的原因。哈佛大學的教授什穆埃爾.比亞利(Shmuel Bialy)和亞伯拉罕.洛伊布(Abraham Loeb)甚至提出了一個非常大膽的想法:也許這是外星文明發射的太陽帆(space sail)太空船。

當然,也有更合乎情理的解釋。根據另一項研究,這個天體表面的孔洞會噴出氣體噴流,推動天體前進,但這樣的彗星噴發活動太過微弱,無法被望遠鏡觀測到。或者,斥侯星可能是一團多孔的冰質天體,重量輕到僅靠陽光就可以推動前進。

斥侯星的造訪留下了很多也許永遠都無法解開的謎團,這也是為何天文學家對能夠進一步研究C/2019 Q4感到興奮不已。在被問道對小行星中心目前的結論有什麼看法時,葉泉志在郵件中是這麼回覆的:「耶!是該讓望遠鏡上場的時候了!」

本新聞由Maya Wei-Haas共同報導。

 

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