3I/ATLAS究竟來自何處?
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8月27日雙子座南天文臺拍攝的3L/ATLAS。照片中這位天外來客已經有了毛絨絨的彗發和彗尾。
International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA / Shadow the Scientist
神秘的星際彗星3I/ATLAS正在以每小時22萬千米的速度穿越太陽系。它將于10月底抵達近日點。此刻人類的諸多望遠鏡都在觀測它、研究它;一些飛行在行星際空間的探測器也準備抽出時間參與到破解3I/ATLAS奧秘的行列中來。
而近日一些來自西班牙和瑞典的科學家為了研究3I/ATLAS在其漫長的旅行途中是否會受恒星引力的影響,利用“蓋亞”探測器的天體測量數據,對其過去1000萬年間的飛行軌跡進行了追溯,結果發現它可能曾與至少62顆恒星發生過高置信度的近距離相遇。
研究人員表示,3I/ATLAS異常偏高的飛行速度和活躍的類彗星特性,使之成為人們研究銀河系冰質星子的絕佳對象和直接樣本。通過分析彗發和彗尾,我們可以獲知其成分。但彗發和彗尾無法告訴我們它是通過怎樣一條軌跡抵達太陽系的。要識別它來自何方,我們需要分析其運動特征。
之前的研究表明,3I/ATLAS很可能來自銀河系的“厚盤”。厚盤里的恒星大部分十分古老。3I/ATLAS的高運動速度和切入太陽系的陡峭角度證明了這一點。
如果它真的來自那里,那么它確實很有可能比太陽還要古老。但它的運動也有可能因為近距離飛掠恒星而發生改變。了解這一點是否發生以及在多大程度上影響過它對于判斷它的來處十分重要。
研究人員將3I/ATLAS的軌道向后追溯了1000萬年,并調用了“蓋亞”數據庫中的高精度天體測量和徑向運動數據,從中尋找曾與3I/ATLAS發生過2秒差距以內相遇的銀河系恒星。結果發現了93次相遇事件,其中有62次具有高置信度。
與3I/ATLAS發生相遇的這62顆恒星都是主序星,亦即處于“青壯年期”的恒星。這可能與“蓋亞”自帶的觀測偏差有關,因為“蓋亞”巡天觀測的主要目標是主序星。
缺乏對白矮星和中子星等處于演化末期的天體的分析,可能會給研究結果帶來問題——因為這些天體能夠產生的引力擾動遠甚于主序星。但其結果仍然具價值,能夠提供大量信息。
分析結果顯示,3I/ATLAS曾在大約72000年前飛掠一顆名叫HD 187760的恒星。
HD 187760距離地球約84光年,質量約為太陽的70%。這次相遇給3I/ATLAS帶來的影響在所有已知事件中是最強的。與HD 187760的相遇導致3L/ATLAS的速度和軌道都發生了改變——然而都是微乎其微的改變。
這表明3I/ATLAS在過去427萬年間未曾因與恒星近距離相遇而受到顯著影響。427萬年前是研究中3I/ATLAS最早一次與恒星相遇的時間。由此研究人員得出結論,稱3I/ATLAS在過去約400萬年間沒有經歷過任何可以解釋其當前軌道或起源的恒星飛掠事件。
研究人員稱,近期的多項研究結果表明,星際天體是一個異質族群,能夠為覆蓋整個銀河系的行星系演化觀測研究提供寶貴的約束性條件。但這其中最大的未知因素是,我們不知道它們究竟來自何處。
綜合所有數據表明,雖然3I/ATLAS在太陽系附近遵循薄盤軌道運行,但它仍可能是一個古老的天體,符合被早期原行星盤或其他恒星周邊奧爾特云拋出的特征。盡管它的確切來處仍是一個謎,但它的發源地最有可能與銀河系薄盤和厚盤間的過渡區域有關。
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2025年7月2日至3日間拍攝的3I/ATLAS。
Miguel R. Alarcon / Miquel Serra-Ricart / Javier Licandro / Sergio Guerra Arencibia / Ignacio Ruiz Cejudo / Ignacio Trujillo
參考 3I/ATLAS: In Search of the Witnesses to Its Voyage https://arxiv.org/pdf/2509.07678
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