3I/ATLAS究竟來(lái)自何處？

8月27日雙子座南天文臺(tái)拍攝的3L/ATLAS。照片中這位天外來(lái)客已經(jīng)有了毛絨絨的彗發(fā)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(shí)22萬(wàn)千米的速度穿越太陽(yáng)系。它將于10月底抵達(dá)近日點(diǎn)。此刻人類(lèi)的諸多望遠(yuǎn)鏡都在觀測(cè)它、研究它；一些飛行在行星際空間的探測(cè)器也準(zhǔn)備抽出時(shí)間參與到破解3I/ATLAS奧秘的行列中來(lái)。

而近日一些來(lái)自西班牙和瑞典的科學(xué)家為了研究3I/ATLAS在其漫長(zhǎng)的旅行途中是否會(huì)受恒星引力的影響，利用“蓋亞”探測(cè)器的天體測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)其過(guò)去1000萬(wàn)年間的飛行軌跡進(jìn)行了追溯，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它可能曾與至少62顆恒星發(fā)生過(guò)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(lèi)彗星特性，使之成為人們研究銀河系冰質(zhì)星子的絕佳對(duì)象和直接樣本。通過(guò)分析彗發(fā)和彗尾，我們可以獲知其成分。但彗發(fā)和彗尾無(wú)法告訴我們它是通過(guò)怎樣一條軌跡抵達(dá)太陽(yáng)系的。要識(shí)別它來(lái)自何方，我們需要分析其運(yùn)動(dòng)特征。

之前的研究表明，3I/ATLAS很可能來(lái)自銀河系的“厚盤(pán)”。厚盤(pán)里的恒星大部分十分古老。3I/ATLAS的高運(yùn)動(dòng)速度和切入太陽(yáng)系的陡峭角度證明了這一點(diǎn)。

如果它真的來(lái)自那里，那么它確實(shí)很有可能比太陽(yáng)還要古老。但它的運(yùn)動(dòng)也有可能因?yàn)榻嚯x飛掠恒星而發(fā)生改變。了解這一點(diǎn)是否發(fā)生以及在多大程度上影響過(guò)它對(duì)于判斷它的來(lái)處十分重要。

研究人員將3I/ATLAS的軌道向后追溯了1000萬(wàn)年，并調(diào)用了“蓋亞”數(shù)據(jù)庫(kù)中的高精度天體測(cè)量和徑向運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，從中尋找曾與3I/ATLAS發(fā)生過(guò)2秒差距以?xún)?nèi)相遇的銀河系恒星。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了93次相遇事件，其中有62次具有高置信度。

與3I/ATLAS發(fā)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(cè)偏差有關(guān)，因?yàn)椤吧w亞”巡天觀測(cè)的主要目標(biāo)是主序星。

缺乏對(duì)白矮星和中子星等處于演化末期的天體的分析，可能會(huì)給研究結(jié)果帶來(lái)問(wèn)題——因?yàn)檫@些天體能夠產(chǎn)生的引力擾動(dòng)遠(yuǎn)甚于主序星。但其結(jié)果仍然具價(jià)值，能夠提供大量信息。

分析結(jié)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(zhì)量約為太陽(yáng)的70%。這次相遇給3I/ATLAS帶來(lái)的影響在所有已知事件中是最強(qiáng)的。與HD 187760的相遇導(dǎo)致3L/ATLAS的速度和軌道都發(fā)生了改變——然而都是微乎其微的改變。

這表明3I/ATLAS在過(guò)去427萬(wàn)年間未曾因與恒星近距離相遇而受到顯著影響。427萬(wàn)年前是研究中3I/ATLAS最早一次與恒星相遇的時(shí)間。由此研究人員得出結(jié)論，稱(chēng)3I/ATLAS在過(guò)去約400萬(wàn)年間沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)任何可以解釋其當(dāng)前軌道或起源的恒星飛掠事件。

研究人員稱(chēng)，近期的多項(xiàng)研究結(jié)果表明，星際天體是一個(gè)異質(zhì)族群，能夠?yàn)楦采w整個(gè)銀河系的行星系演化觀測(cè)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(lái)自何處。

綜合所有數(shù)據(jù)表明，雖然3I/ATLAS在太陽(yáng)系附近遵循薄盤(pán)軌道運(yùn)行，但它仍可能是一個(gè)古老的天體，符合被早期原行星盤(pán)或其他恒星周邊奧爾特云拋出的特征。盡管它的確切來(lái)處仍是一個(gè)謎，但它的發(fā)源地最有可能與銀河系薄盤(pán)和厚盤(pán)間的過(guò)渡區(qū)域有關(guān)。

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