本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
在过去的几个月里,很多时间都被用来讨论星际“访客” “奥陌陌”。这个在双曲线轨道上穿过我们太阳系的微弱物体,让天文学家兴奋不已,因为它非常不寻常。
对该物体的轨迹、颜色和随时间变化的亮度进行的基本解释表明,这是一个高度拉长、剧烈翻滚的红色、可能富含金属的小行星状物质,它在星际空间中移动了很长时间。据推测,奥陌陌是从我们星系中某个其他行星系统中逃逸出来的,它通过太阳引力井的路径将对这种相对较大(可能几百米宽)的星际物体的数量的理论预测向上修正了100到1000万倍。
换句话说,我们发现“奥陌陌”这个简单的事实可能揭示了大量的星际碎片,这些碎片现在变得非常有趣,值得我们去了解和研究,以深入了解行星的形成以及银河系距离之间的物质交换。
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“奥陌陌”的另一个有趣特征是,在其从我们太阳系向外的轨道轨迹上,有证据表明它在加速,并且这种加速在下降,就像它与太阳自身的辐射有关一样。或者,更具体地说,这种加速随着“奥陌陌”与太阳的距离的平方反比而变化。由于没有直接检测到“奥陌陌”以彗星形式“释放气体”(升华)的物质——这可能会提供这种加速——天文学家仍然对正在发生的事情感到困惑。
但非“基线”解释又如何呢?2018年末,哈佛大学的什穆埃尔·比亚利和亚伯拉罕(阿维)·勒布发表了一篇论文,研究了这种难以解释的加速行为,询问它是否可能仅仅是由太阳辐射压力引起的——恒星光子的轻微撞击产生的作用力。
在没有做出任何疯狂假设的情况下,他们使用质量、面积和辐射压力的简单计算表明,观察到的加速需要“奥陌陌”由厚度约为毫米的材料组成,整体尺寸(横截面)约为几十米,质量约为一千公斤。
然后,他们提出了一个问题(我应该说,这篇论文在方法和逻辑方面确实是一篇很好的论文):这是否可以被认为是与利用光帆的非自然星际探测器一致?
读完这篇论文后,我感到(而且相当惊讶)“奥陌陌”的许多特征——原则上——可以通过探索这个假设来很好地解释。
红色?星际尘埃积累达到人们可能预计的探测器在长距离穿梭很长时间的程度。
随时间变化的亮度——在基线解释中归因于物体的严重翻滚?一个翻滚的光帆,可能是一个薄片、一个圆柱体、一个圆锥体,要么在坠入太阳之前很久就被遗弃了,要么失败了,要么(我添加的)在进入我们的太阳系之前从一个小探测器上脱钩了。
他们还假设,如果这是一个有针对性的探测器,那将改变基线推断(见上文),该推断表明像这样的自然星际物体的数量大幅增加。相反,这些数字可以保持在我们之前根据对行星形成和星际碎片的理解所预测的那样。
我发现自己有点惊讶地说出这句话,这是一个出乎意料的令人信服的论点——并且是以非常冷静的方式提出的。
但是,当然,长话短说,这篇论文最终产生了诸如“哈佛科学家声称外星探测器”之类的头条新闻,以及其他耸人听闻和离谱的标题。随后,几轮各种科学家表示既恼火、又好笑,又愤怒。
我承认我来得有点晚了。我被这场骚动逗乐了,但没有太在意,因为似乎比亚利和勒布在故意挑衅的同时,也在试图阐明一个更加细致的想法,即:如果我们甚至不考虑探索看似离谱的假设,那么有一天我们可能会错过一些真正重要的东西。
重新阅读他们的原始论文,我更加坚定了对这种观点的赞同。我认为人们完全可以同意基线解释——以及许多优秀的科学家用数据和数十年来对恒星、行星和星系动力学的见解来支持这一点。但与此同时,人们也可以同意“极端”解释(外星探测器)的某些方面效果很好,并且符合可测试的基本科学标准——对任何未来类似的、不寻常的物体进行测试。
所以,在反思之后(我并不是唯一抱有这种普遍观点的人,其他人在这方面的讨论更加清晰和细致),我认为总的来说,比亚利和勒布确实为科学做出了真正的贡献,他们迫使我们承认——即使我们认为这种事情发生的可能性极低——也可能存在这样的情况,即我们发现宇宙中其他技术生命(如果存在)的证据的唯一方法是愿意首先对我们的观察提出质疑。如果你不问,你可能就找不到。等待一个写着“外星人”的霓虹灯掉到我们腿上不太可能是这种情况发生的方式,我们必须比这更加努力地推动自己。
当然,这些作者也向各种新闻媒体宣传了他们的工作,并且就像这类事情的惯例一样,他们最终发表了关于他们对假设的信心的声明,这些声明听起来不错,但却激怒了其他科学家。我不想真正评论这样做的“正确性”,而且面对记者的提问可能会让人望而生畏。但考虑到所有因素,我认为引发一场对话——即使带有一些愤怒——也是可以接受的。最终,无论我们怎么想,大自然都会有最终的发言权。