我们的太阳是一艘船；我们的银河系是海洋。 在宇宙洋流中移动，我们的恒星大约每 2.3 亿年完成一次绕银河系的航行，并拖带着它的行星随行。 在大多数情况下，这段旅程是孤独的，除了偶尔与另一颗恒星的近距离接触。 但几年前，似乎发生了一件非凡的事情。 在穿越这片浩瀚壮丽的海洋时，我们的太阳可能遇到了一座宇宙冰山，一块漂浮在太空中的相当大的氢冰块。 尽管这种情况似乎不太可能，因为它将涉及一种以前从未见过的新型天体物理学物体，但证据却出奇地令人信服——而且其影响是广泛的。
这个想法是芝加哥大学的达里尔·塞利格曼和耶鲁大学的格雷戈里·劳克林在一篇即将发表在《天体物理学杂志快报》上的论文中得出的结论（预印本可在 arXiv.org 上查阅）。 他们检查了关于一个名为“奥陌陌”的物体的现有数据，该物体于 2017 年 10 月成为我们太阳系中发现的第一个星际物体。 从那时起，关于它到底是彗星还是小行星一直存在一些争论； 没人能确定。 然而，塞利格曼和劳克林表示，该物体既不是彗星也不是小行星。 塞利格曼说：“我们认为‘奥陌陌’是由分子氢冰组成的。 “基本上，它是一座氢冰山。”
天文学家在“奥陌陌”已经最接近我们的太阳之后首次发现它，当时它已经在离开我们的太阳系的路上了。 这种情况使得观测有些困难，但研究人员还是能够辨别出该物体的一些特征。 它长约 400 米，形状像雪茄，并且以大约每八小时旋转一周的速度快速旋转。 根据它在我们的太阳系中的极高速轨迹，天文学家推断它是在其他地方诞生的，因为它移动得太快，无法束缚在我们的太阳周围。 但令人有些惊讶的是，“奥陌陌”在离开时表现出轻微但明显的加速——这与一个向外飞行的物体对抗太阳引力时的预期情况完全相反。 塞利格曼说：“这非常奇怪。 “这是一种持续远离太阳的力，其量级约为太阳引力加速度的千分之一。”
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解释这种异常加速的努力表明，这可能与阳光照射下变暖的水冰喷射到太空并推动物体前进有关。 但劳克林和塞利格曼声称，仅凭这一事件不可能产生足够大的力来解释观察到的加速。 塞利格曼说：“这将需要超过 200% 的表面被水覆盖。 为了寻求更合理的解释，研究人员检查了其他类型的冰，这些冰可能会产生足够强大的射流来解释这种加速。 而效果最好的东西是氢。 塞利格曼说：“由于分子氢冰结合得非常松散，你只需要 6% 的表面被[它]覆盖即可。”
就其本身而言，这种情况对于“奥陌陌”的来源地将具有一些非常引人入胜的含义。 氢冰在极低的温度下升华（从固态变为气态），温度仅为 –267 摄氏度——仅略高于太空的环境温度：–270 摄氏度。 这一事实表明，富含氢冰的“奥陌陌”一定是在极其寒冷的地方形成的。 这种寒冷诞生地的最佳选择似乎是在巨型分子云中——巨型分子云是数十到数百光年宽的尘埃和气体聚集地，恒星在那里形成。
在数百万年的时间里，典型的巨型分子云中约有 1% 的物质会在重力作用下聚集在一起形成恒星。 在消散之前，每个云可以产生数千颗恒星——以及无数的原恒星核——大致相当于我们太阳系大小的半成品气体团，它们永远不会变得足够致密以开始核聚变并“开启”成为成熟的恒星。 在这种星核黑暗、稠密的深处，条件可能足够寒冷，足以形成氢冰。
亚利桑那大学的分子云专家孔硕说：“如果你想要获得那么多的氢冰，你需要从一个非常非常寒冷的环境开始。 他为塞利格曼和劳克林的研究提供了反馈，但没有直接参与这项研究。 “而离我们不远的、最寒冷的环境将是分子云内部的这些无星核。 它们的中心区域温度非常低。 因此，它们可能是“奥陌陌”形成的理想场所。”
如果这个想法是真的，那么该物体将为了解这些恒星形成的熔炉提供前所未有的机会。 劳克林说：“恒星形成过程在分子云中如此低效的原因尚未完全理解。 “如果这些分子氢物体正在形成，那么这告诉我们的是，某些云中的温度必须变得极低，密度必须变得相对较高。 它为导致恒星和行星形成的条件提供了一个非常有趣的校准点。”
尽管这种理论可能看起来很奇怪，但它似乎解释了“奥陌陌”的许多怪异之处。 除了异常的加速之外，它还将揭示为什么它以每秒 26 公里的速度进入我们的太阳系——接近太阳相对于附近其他恒星的平均速度的运动速度。 该物体不是朝我们移动。 相反，当我们驶向它时，它只是静止不动，遵循其最初的原恒星核未能成为恒星的命运。
“奥陌陌”不寻常的雪茄形状也可以用该理论来解释。 它最初形成时可能实际上大了三倍，呈球形，并且由 99% 的氢冰组成，可能不到 1 亿年前。 当它接近我们的太阳并首次被加热时，冰会磨损，最终像肥皂棒随着时间的推移磨损成薄片一样，逐渐变成细长的形状。
如此迅速而容易地发现“奥陌陌”——作为一项为期四年的调查的一部分——也给理论家们带来了难题。 如果它是一颗星际彗星或小行星——就像 2019 年发现的无可争议的星际彗星鲍里索夫一样——那么这个结论将表明，此类物体的数量比之前认为的要多 100 倍。 相比之下，“奥陌陌”起源的“分子云”理论表明，银河系中可能存在数十亿甚至数百亿个此类物体，这与它的快速发现相符。 太空望远镜科学研究所的阿玛雅·莫罗-马丁提出了不同的理论来解释“奥陌陌”的起源，她说：“即使我们只观察到一个物体，但隐含的数量密度也太高了。 “这个提议可能会解决这个问题。”
现在不可能进一步检验关于“奥陌陌”的理论：该物体早已消失在我们的视线之外。 但幸运的是，天文学家迟早可以评估其预测。 如果他们发现类似的星际入侵者进入我们的太阳系，他们可以观察到该物体的质量随着其氢冰升华而发生的明显变化。 即将到来的望远镜，例如位于智利的薇拉·C·鲁宾天文台，计划于 2022 年开始对太阳系进行为期 10 年的观测，可能会寻找更多。
通过欧洲的彗星拦截器等任务访问其中一些物体的提案，以及持续的远程观测，对该理论进行新调查的科学可能性令人兴奋。 漂浮在我们的宇宙海洋中，这些在失败的恒星内部形成的氢冰山可能在等待着我们，蕴藏着秘密。 塞利格曼说：“而且它们数量众多，我们实际上可以近距离研究它们。”