近距离飞越恒星的潮汐撕裂过程。张云/国家天文台
银河系迄今为止旋转速度最快的恒星，红色五颗星是恒星，黄色圆圈是太阳。照片由国家天文台提供
通过数值模拟获得。张云/国家天文台
如果你因为外星人或者地外文明而对天文学产生了兴趣，那么这个叫做“”的小家伙或许能在一定程度上满足你对于天文探索的诸多想象。
' 是一个闯入太阳系的天体。这也是人类在太阳系中探测到的第一个星际物体。但它到底是什么？外星飞船、来自外星星系的彗星还是小行星？这个问题困扰了全世界无数的天文学家。
近日，天文学家交出了最新答案：这位星际访客很可能是一颗行星体的碎片。得出这一结论的人是中国科学院国家天文台博士后张云和加州大学圣克鲁斯分校教授林超。他们在国际学术期刊《自然天文学》上发表了研究成果，其中提到，通过数值模拟，他们一次性全面、系统地再现了 的所有特征。
的身世之谜是否已经彻底揭开？
“看不见的”客人
在解决这个天文问题的过程中，天文学家就像破案的侦探，一边做出猜测，一边验证。破案的第一步是确定犯罪嫌疑人。
2017年10月，这个长约100米、长短轴比为6：1至10：1的小天体首先以每秒25.5公里的速度闯入太阳系，随后到达太阳系。每秒44公里。
这个速度引起了天文学家的注意。更令人惊讶的是，这位星际访客的轨迹遵循双曲线，这与普通太阳系中的小行星或彗星明显不同。天文学家初步确定这个家伙来自太阳系外。
从绝对尺寸来看，这个“不速之客”并不大，但相对来说，它比太阳系中那些小天体的长短轴比要大得多，并且具有极其特殊的狭长形状。为此，有人用雪茄形来形容它的外观。
当年，国际天文学界将其命名为“”，意思是“来自远方的使者”。作为人类发现的第一个星际天体，“”的到来引起了全世界的广泛关注。
是谁？
彗星？这是猜测之一。张云表示，在‘之前，现有的行星系统理论认为彗星更有可能被“弹出”出原来的行星系统。从人类以往的观测经验来看，由于彗星比同等大小的小行星更亮，所以大多数可观测的星际物体也是彗星。
要把猜测变成结论，天文学家需要做的是：验证。
世界各地的许多天文学家已经采取了行动。他们希望用观测方法来验证“是一颗彗星”的猜想。
然而，即使使用了几乎所有可用的望远镜，天文学家仍然无法在这位星际访客身上发现任何彗星的迹象——没有气体和尘埃向外喷射的迹象。
于是天文学家提出了一个新的猜测：可能是一颗小行星。
但令他们无奈的是，“”是一位“隐形客人”——以现有技术，人类无法捕捉到它的运动速度和亮度，只能获得没有物体反射率的粗略光谱。细节。
2018年，天文学家发射了人类历史上最大的太空红外望远镜斯皮策太空望远镜，试图再次捕捉“”。然而，这个绕太阳运行、距离奥陌陌飞行路径最近、被寄予厚望的人类探测器却以失败告终。
“它飞得太远了，任何人类望远镜都无法探测到。”斯皮策团队科学家解释道。
就这样，逐渐淡出了人们的视野。还没等人们看清楚，这位神秘的星际访客就仿佛“消失”了。
许多未解之谜
天文学家自然不愿意放过这个千载难逢的机会。从某种意义上说，在‘之前，人类从未有过如此近距离的机会来了解太阳系外的事物。
奥陌陌失踪两年后，许多谜团仍未解开。比如它的轨迹——这位来访者似乎来去自如，不受太阳系的束缚。目前它正沿着双曲线轨迹行驶。几年后，它可能会穿过太阳系，再也不会返回。
天文学家对‘’的轨道数据进行统计研究后发现，只有引入相当大的非引力项才能合理解释它的轨道。也就是说，这位星际访客之所以能够加速冲出太阳系，是受到了一种非引力的影响。
这再一次让天文学家想起了彗星——彗星向外释放气体的行为可以提供这样的非重力加速度。然而，这一解释与人们关于“不是彗星”的猜测相反。
另一种解释是，借助太阳光压， 具有非重力加速度，但这仅对面积质量比非常大的物体有效——这要求 具有异常松散的结构。 。
“检测”过程一时陷入僵局。 “”的起源以及成为星际物体的过程也让天文学家感到困惑，一些科学家甚至推测“”可能与外星生命存在某种联系。
“有没有可能是被原来所在的恒星‘扔’掉了？”张云做出了一个大胆的假设。
根据“”的光谱特性，天文学家发现这位访客曾经在其最初所在的行星系统中接收到来自该恒星的强烈热辐射，而这一特征可以通过该恒星的近距离飞越而产生。张云表示，如此近距离的接触可能会导致‘’的母体被恒星的潮汐作用撕裂，将‘’抛出原来的系统之外。
“正是这个看似最平凡的特性激发了我们研究星际物体潮汐撕裂的形成理论。”张云说道。
就这样，最新的“侦查”开始了。
谜底揭晓
首先出现的是超级计算机。其强大的计算能力帮助天文学家进行数值模拟。人们发现，恒星的潮汐力确实会将天体撕成许多细长的碎片。同时，潮汐的作用也会让一些碎片的速度增加，从而超过恒星的逃逸速度。也就是说，这些撕裂的碎片将会逃离恒星，成为星际物体。
相应地，超级计算机也“画出了”这些碎片的样子：它们的长短轴之比大多高于5：1，有的甚至高于10：1。这在一定程度上解释了“”极其特殊的狭长形状。
更重要的是，数值模拟结果表明，在潮汐撕裂的过程中，这些碎片的表面会被恒星燃烧并最终融化。当它们远离恒星时，这些熔化的表面会重新凝结。这个过程最终赋予碎片的整体结构强大的结合力，从而保持它们形成的细长结构的稳定性。
潮汐撕裂星际物体形成的理论就像一根救命稻草。天文学家掌握了破解密码的关键后，进展极其顺利。许多曾经困扰人类的问题似乎都一一浮出水面——
根据数值模拟，恒星的热辐射会加热这些碎片的内部，从而使这些碎片中的挥发性气体被耗尽。
“正因为如此，这些碎片失去了明显的彗星活动，它们的光谱特性具有小行星的特征。”张云说道。
对于这些星际访客的非重力加速度也有一个解释。
根据热力学分析，一些升华温度较高的挥发性物质，如水冰，可以在地下数十厘米处完好保存。这种水冰在前往 的旅行中发挥了重要作用。
张云表示，在‘’太阳系的短暂旅行中，剩余的水冰会被太阳的热辐射激活而喷发，从而提供人类观测到的非重力加速度。
至此，‘’之谜已经基本揭晓。如果用一句话来说，这位星际访客很可能是太阳系外行星体的一块碎片——一块被原行星系统恒星的潮汐作用撕碎的碎片。破碎并抛出碎片。
耶鲁大学天文学系教授格雷戈里·劳克林形容这项研究“非常聪明”。他认为这项研究利用行星系统演化的普遍现象解释了‘的所有特征，并展示了星际物质扩散的高效率，为人类了解行星系统的形成和演化提供了关键线索。
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