近距离恒星的潮汐撕裂。张赟/国家天文台

迄今为止，银河系中旋转最快的恒星是红色的五星，黄色的圆圈是太阳。国家制图观察站

数值模拟得到的Olmo。张赟/国家天文台

如果你对天文学感兴趣是因为外星人或外星文明，那么这个叫奥尔茂的小家伙也许能在一定程度上满足你对天文学探索的许多想象。

奥罗莫是侵入太阳系的天体，也是人类在太阳系探测到的第一个外星人。然而，它是什么，外星飞船，来自外星系的彗星，还是小行星？这个问题曾经困扰着世界上无数的天文学家。

最近，天文学家给出了他们最新的答案:这位星际游客可能是一个行星体的碎片。中国科学院国家天文台博士后张赟和加州大学圣克鲁斯分校教授林超在国际学术期刊《自然-天文学》上发表了他们的研究成果。他们提到，他们首次通过数值模拟全面系统地再现了奥罗莫的所有特征。

奥尔茂的生活之谜已经完全解开了吗？

“隐形”客人

在解决这个天文问题的过程中，天文学家就像侦探一样，进行猜测和验证。破案的第一步是找到嫌疑犯。

2017年10月，这个长约100米、比例为6: 1至10: 1的小天体首次以每秒25.5公里的速度进入太阳系，然后达到每秒44公里。

这个速度引起了天文学家的注意。更令人惊讶的是，星际游客的轨迹遵循双曲线，这显然不同于普通太阳系中的小行星或彗星。天文学家初步判断这家伙来自太阳系之外。

从它的绝对大小来看，这个“闯入者”并不大，但相对来说，它比太阳系中那些小天体的长轴和短轴之比要大得多，而且有着极其特殊的狭长形状。因此，有些人用雪茄的形状来描述它的外观。

那一年，国际天文学界给它起了个名字，叫做“奥罗莫”，意思是“远方的信使”。作为人类发现的第一个星际物体，奥罗莫的到来引起了全世界的关注。

是谁呀？

彗星？这是猜测之一。张赟说，在奥罗莫之前，现有的行星系统理论认为彗星更有可能被它们原来的行星系统“抛弃”。从人类过去的观察经验来看，由于彗星比同样大小的小行星更亮，所以大多数可观察到的星际物体也是彗星。

为了把推测变成结论，天文学家需要做的是:验证。

世界各地的许多天文学家正在采取行动。他们希望用观察方法来验证奥罗莫属于彗星的推测。

然而，即使几乎所有的望远镜都被部署好了，天文学家仍然没有在这位星际游客身上发现任何彗星的影子——他们也没有发现任何向外喷射气体和尘埃的迹象。

所以天文学家有了一个新的推测:奥罗莫，它有可能是一颗小行星吗？

然而，令他们沮丧的是，奥罗莫是一个“看不见的客人”——人类仅仅依靠现有的技术很难捕捉到它运动的速度和亮度，并且在没有物体反射率的详细信息的情况下只能得到一个粗略的光谱。

2018年，天文学家发射了人类历史上最大的红外望远镜——斯皮策望远镜，试图再次捕捉奥尔默特。然而，这个运行在太阳轨道上的人类探测器却以失败告终，它的飞行路线与奥罗莫最为接近，并且有着很高的期望。

"它走得太远了，任何人的望远镜都无法探测到。"斯皮策望远镜小组的科学家解释了这一点。

就这样，奥罗莫渐行渐远。在人们能清楚地看到它之前，神秘的星际游客似乎已经“消失”了。

许多未解之谜

天文学家自然不想错过这个千载难逢的机会。从某种意义上说，在奥罗莫之前，人类从未有过如此近距离的机会了解太阳系以外的任何东西。

奥罗莫消失两年后，许多关于它的谜团仍未解开。例如，它的轨迹——这位游客似乎来去自由，不受太阳系的限制，目前正沿着双曲线轨迹前进，几年后可能会穿过太阳系，再也不会回来。

在对奥罗莫轨道数据进行统计研究后，天文学家发现，只有引入一个相当大的非引力项，才能合理解释其轨道。换句话说，这位星际游客能够加速离开太阳系的原因是由于一种非重力。

这再次提醒天文学家，彗星——向外释放气体的彗星——可以提供这样的非重力加速度。然而，这种解释与人们关于奥罗莫不是“彗星”的猜测背道而驰。

另一种解释是，奥尔默特通过太阳光压力有非重力加速度，但这仅适用于大面积质量比的物体——这要求奥尔默特有一个异常松散的结构。

“检测”过程一度陷入僵局。天文学家对奥罗莫的起源和成为星际物体的过程也非常困惑。一些科学家甚至推测奥罗莫可能与外星生命有某种联系。

“有没有可能它是被它最初所在的恒星‘抛出’的？”张赟做了一个大胆的假设。

根据奥罗莫的光谱特性，天文学家发现这位游客从其原始行星系统中的恒星接收到强烈的热辐射，这一特征可以通过近距离飞越恒星而产生。张赟说，如此近距离的接触可能会因恒星的潮汐作用而撕裂奥罗莫的母亲身体，并将奥罗莫从原始系统中驱逐出去。

“正是这种看似平凡的性质启发我们研究潮汐撕裂星际天体的形成理论。”张赟说。

就这样，最新的“检测”开始了。

神秘的面纱已经揭开

第一个上台的是超级计算机，它强大的计算能力帮助天文学家进行数值模拟。结果表明，恒星的潮汐力确实把天体撕成了许多细长的碎片。同时，潮汐的作用也增加了一些碎片的速度，从而超过了恒星的逃逸速度。换句话说，这些碎片会从恒星中逃逸出来，成为星际物体。

相应地，超级计算机“画出”这些碎片的外观:长轴与短轴的比例大多高于5: 1，有些甚至高于10: 1。在某种程度上，这解释了奥罗莫极其特殊的狭长形状。

更重要的是，数值模拟结果表明，在潮汐破碎过程中，这些碎片的表面会被恒星烤焦并最终融化，而当它们远离恒星时，融化的表面会再次凝结。在这个过程中，碎片的整个结构将具有很强的结合力，从而保持细长结构形成的稳定性。

潮汐像生命线一样撕裂了星际天体形成的理论。天文学家抓住了破解密码的关键，并取得了非凡的进展。许多曾经困扰人类的问题似乎一个接一个地浮出水面-

根据数值模拟，恒星的热辐射会加热这些碎片的内部。结果，这些碎片中的挥发性气体将被排出。

“正因为如此，这些碎片失去了它们明显的彗星活动，而它们的光谱特性具有小行星的特征。”张赟说。

对于这些星际游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，可以很好地保存在地下几十厘米的地方。这些水和冰在奥尔茂的旅程中扮演了重要的角色。

张赟说，在前往奥罗莫太阳系的短暂旅程中，剩余的水冰将被太阳的热辐射激活并喷发，从而提供人类所观察到的非重力加速度。

至此，奥罗莫的神秘面纱已经基本揭开。简而言之，这位星际游客可能是太阳系外行星体的一个碎片——一个被原始行星系统中恒星的潮汐作用撕裂并抛出的碎片。

耶鲁大学天文学教授格雷戈里·拉布林用“非常聪明”来描述这项研究。他认为，这项研究用行星系统演化过程中的普遍现象解释了奥罗莫的所有特征，展示了星际物质扩散的高效率，为人类理解行星系统的形成和演化提供了关键线索。

还有奥罗莫人吗？

如果奥姆人走了，还会有更多的奥姆人来吗？甚至，太阳系会“抛弃”自己内部的奥罗莫人吗？这些是奥罗莫留给天文学家的新问题。

张赟的观点是，由于潮汐力的强度随着恒星密度的增加而增加，这种潮汐撕裂现象可能发生在密度较高的低恒星附近。然而，对于太阳来说，它的密度相对较低，不足以产生这种现象。因此，人类在太阳系中没有发现任何类似奥罗莫的小天体。

然而，在张赟看来，一个类似奥罗莫的星际天体穿越太阳系并非偶然。

据估计，太阳系周围的每个恒星系统平均产生至少数百万个类似的星际物体，这可以解释奥罗莫人闯入太阳系的可能性张赟说。

事实上，通过分析可能的来源和种群分布，天文学家发现直径几千米的彗星和地球大小的行星都可能是类似于奥罗莫的星际物体的种群，在它们被潮汐作用撕裂和抛出之前。这些种群产生的星际物体的数量可以解释奥罗莫的出现概率。

"在奥罗莫之后，人们不得不完全改变对星际物体的感知."奥罗莫国际科学研究所的联合主任马修·奈特认为，最新的研究很好地解释了奥罗莫之谜。

他的期望之一是，天文学家将在未来几年内发现新的星际物体，看看它们是否具有与奥罗莫相似的性质。“这将非常有趣。如果是这样，它将表明该机制描述的过程是通用的。”马修·奈特说。

张赟还认为，随着中国和世界上各种望远镜的建造和运行，将来会在太阳系发现更多的星际物体。天文学家还将对这些天体的性质有更深入的了解，并对星际天体的数量有更准确的评估。

到那时，人类会有更多的新发现，特别是在生命起源和外星生命方面的突破吗？

正如风化层拉布林所说的:由于这些星际物体在被抛出之前会反复穿过原始行星系统的可居住区，这意味着构成生命的有机物质很可能会通过这些物体在恒星间扩散。这些将为人类探索生命起源的奥秘提供新的思路。