星际彗星3I/ATLAS从何而来？

双子座南天文台于 8 月 27 日拍摄到这张星际彗星 3L/ATLAS 的图像。它显示了该物体的模糊彗发和尾巴，由太阳热量释放的挥发物组成。图片来源：uux.cn国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA/Shadow the Scientist，CC BY 4.0

（神秘的地球uux.cn）据今日宇宙（作者：Evan Gough）：3I/ATLAS彗星是迄今为止探测到的第三颗ISO彗星。。它是由小行星陆地撞击最后警报系统 （ATLAS） 站于 2025 年 7 月 1 日发现的。它正以约 220,000 公里/小时的速度穿过内太阳系，并将在 10 月下旬最接近太阳。

包括 JWST 在内的多台望远镜已经观测到它，并将继续观测它。木星冰卫星探测器 （JUICE） 和火星快车等星际任务也将在未来得到突破。美国宇航局的朱诺号甚至可能从木星系统的任务中观察到它。

这些观测结果尽管很重要，但都无法揭示 3L/ATLAS 的来源。但另一个任务，现在已经结束，也许能够照亮它到达我们所走的道路：盖亚。

在提交给《天体物理学杂志快报》的新研究中，来自西班牙和瑞典的研究人员使用欧空局天体测量任务盖亚的数据来试图了解与恒星的相遇是否改变了它朝向太阳系的轨迹。

它的标题是“3I/ATLAS：寻找其航行的见证人”，服务器上提供了预印本，arXiv。主要作者是来自西班牙科鲁尼亚大学计算机科学与信息技术系的 Xabier Pérez Couto。

“3I/ATLAS 是迄今为止发现的第三个星际天体，继 1I/'Oumuamua 和 2I/Borisov 之后，”研究人员在他们的论文中写道。“其异常高的超速和活跃的彗星性质使其成为银河系冰星子种群的关键探测器。”

它的活性性质，意味着挥发物在靠近太阳时被释放并形成彗星和尾巴，为其成分提供了线索。释气及其内容物是彗星从银河系其他地方形成的物质的直接样本。就像大自然直接向我们提供样本一样。

科学家们在 2025 年 7 月 2 日至 7 月 3 日期间使用两米双筒望远镜对 3I/ATLAS 彗星进行了成像。图片来源：uux.cn/Miguel R. Alarcon、Miquel Serra-Ricart、Javier Licandro、Sergio Guerra Arencibia、Ignacio Ruiz Cejudo 和 Ignacio Trujillo

但彗星的彗发和尾巴无法告诉我们它走了什么路径才到达我们。

作者写道：“运动学是识别星际天体 （ISO） 的关键，因为它们的轨迹提供了太阳系外起源的最直接证据。

先前对运动学的研究表明，3L/ATLAS 可能起源于银河系的厚盘，这里是古代恒星的家园。它的高速和陡峭的角度支持了这一点。如果它确实来自那里，那么它可能比太阳还古老。但它的运动学可能会因与恒星的相遇而改变。

作者解释说，他们可以通过通过银河系追踪彗星过去的轨迹，更详细地了解这颗彗星的起源和旅程。他们可以使用盖亚数据来寻找它在旅途中可能遇到的恒星，这可以帮助解释它的起源或它的轨迹是否受到干扰。

他们写道：“我们将 3I/ATLAS 的轨道向后积分到 10 Myr，以及具有高质量天文测量和径向速度的盖亚 DR3 恒星样本，以识别 2 pc 以内的近距离通道。

这张来自研究的图显示了与 3I/ATLAS 近距离接触的恒星在盖亚色等图上的位置。所有这些恒星都在主序带上。图片来源：uux.cn/Couto 等人，2025 年

研究人员发现了 93I/ATLAS 与恒星之间的 3 次恒星相遇，其中 62 次他们认为是高置信度的相遇。

所有 62 颗都是主序星。它们都是主序星这一事实值得注意。它可能会揭示盖亚数据中的观测偏差，主序星往往在恒星巡天中占据主导地位。缺乏白矮星和中子星等演化恒星是有问题的，因为它们可能会产生比主序星更强的扰动。

然而，这项研究仍然有价值，结果也很有参考价值。

最强烈的相遇发生在大约 72,000 年前。该事件中的恒星称为 HD 187760。它距离太阳约 84 光年，质量约为太阳的 70%。

那次遭遇确实影响了 3L/ATLAS 的速度和轨迹，但影响的幅度可以忽略不计。作者写道：“如此小的扰动表明，在过去 4.27 Myr 中，3I/ATLAS 没有受到与具有已知运动学特性的恒星相遇的显着影响。

他们解释说，4.27 Myr 是他们工作中确定的最早相遇的时代。他们写道：“我们得出的结论是，在盖亚 DR3 中包含的恒星中，3I/ATLAS 在过去 4 Myr 内没有经历过任何恒星飞越，这可以解释其目前的轨迹或起源。

这项工作不仅仅是关于 3L/ATLAS。未来我们将探测到越来越多的星际天体，尤其是维拉鲁宾天文台。科学预测称，它每年可能会发现一两个，或者在其空间和时间遗产调查期间发现大约 15 个。

对所有这些物体的观察将使我们更好地理解 ISO 作为一类物体。总的来说，它们可以告诉我们很多关于行星物质如何在银河系周围传播的信息。

作者解释说：“最近研究的新图景是，星际天体是一个异质种群，对整个银河系的行星系统演化提供了罕见的观测限制。

但最大的问题是“它从哪里来？

“总之，所有数据都表明，虽然 3I/ATLAS 在太阳附近遵循薄盘轨道，但它仍然可能是一个古老的天体，与从早期形成系统中的原始星子盘或系外奥尔特云的喷射一致，并且很可能与薄盘和厚盘之间的过渡区域有关，尽管其起源仍未公开，”研究人员总结道。