太阳系的奥尔特云可能藏有数量惊人的来自其他恒星的物体

　　`Oumuamua是在地球附近发现的第一个星际物体，给我们留下的问题多于答案。访客在离开太阳系时首次被观察到，天文台能够收集到的有限数据已证明难以解释。我们所知道的是，‘Oumuamua 既不是彗星也不是小行星，迄今为止关于它的起源的奇异理论都无法完全解释它的特性。

　　然而，两年后，第二位星际访客被发现了——它在自然界中不可能离‘Oumuamua更远。鲍里索夫与来自我们太阳系遥远地区的彗星有着惊人的相似之处，但它在明显的双曲线轨道上运行。作为第一颗星际彗星，鲍里索夫与太阳系中已知天体的相似性提供了‘Oumuamua从未提供过的激动人心的机会：太阳系与其宇宙邻域之间的直接比较。

　　在《皇家天文学会月刊：快报》的一篇新论文中，我们首次报道了第一颗星际彗星的发现所揭示的非直觉现实：奥尔特云，我们太阳系的巨大彗星库，它的一半延伸到最近的星星，拥有比永久居民更多的游客。在地球附近，来自太阳系内部的彗星数量多于来自太阳系外部的彗星——因此，自1680 年 Gottfried Kirch用望远镜探测到第一颗彗星以来，只有一个确定的闯入者。但是这种观察结果并不能代表太阳系中的大多数位置，因为它会因我们与太阳的距离而产生偏差。

　　由于引力聚焦，太阳优先吸引来自太阳系内部的彗星，就像灯柱招手成群的飞蛾一样。另一方面，以高速环绕星系的星际天体几乎不受太阳引力的影响，因此不会像奥尔特云天体那样聚集在太阳附近。我们的新工作表明，它们的数量如此之多，以至于尽管它们速度很快，但在任何给定时间，太阳系黑暗区域中的星际闯入者都比本地彗星多得多。

　　这一结论对未来的观察和理论都有深远的影响。它激发了对奥尔特云中物体的新搜索，包括像TAOS II这样的恒星掩星调查，它扫描天空以寻找由附近物体和遥远恒星偶然排列产生的星光。与此同时，这一新发现直接挑战了我们对行星如何形成的理论理解，因为它意味着行星系统必须抛出比以前认为的要多几个数量级的质量。事实上，我们的新论文表明，恒星可能必须排出至少与其保持的质量一样多的质量——这是行星系统形成的一个惊人的新限制。

　　星际物体的未来发现将继续为我们了解银河系背景下的太阳系提供信息。Vera C. Rubin 天文台上的时空遗产调查 （LSST）计划于 2023 年底开始运行，预计每月至少会发现一个星际物体，这一速度将有助于我们查明星际物体的起源，并了解有关恒星和行星系统如何形成的更多信息。然而，关于星际物体的最激动人心的科学启示很可能来自对星际物质的直接研究。这些数量惊人的物品是由什么制成的？欧洲航天局的彗星拦截器耗资数亿美元如果一个人在正确的时间、速度和方向接近太阳，那么 2030 年代的任务可能能够对像鲍里索夫这样的物体的气体尾部进行采样。

　　还有另一种寻找星际物体的方法，甚至可以以相对较低的成本和舒适的地球表面获得人类第一批来自太阳系外的物质样本。任何与我们星球大气接触的物质都会因与空气摩擦而燃烧殆尽，在天空中短暂地出现一道光——一颗流星。因此，在大气中比在太空中更容易找到小物体，在太空中我们必须依靠反射的阳光。虽然大气提供的搜索量比太空范围小得多，但较小的星际物体的数量应该足够大，使搜索星际流星成为一个有吸引力的想法。

　　事实上，在分析 2019 年可公开访问的美国政府流星数据集时，我发现有记录的撞击似乎来得太快了，以至于无法与太阳系绑定。我简直不敢相信这一点，因为自1950 年或更早以来，天文学家一直在寻找星际流星。这一发现后来被初步确认为第一颗比尘埃大的星际流星，从那时起，五角大楼官员表示有兴趣解密与探测相关的误差线，因为它具有巨大的科学价值。

　　作为伽利略计划星际物体研究主任，我正在努力使用未分类和透明的传感器网络在我们的大气层中发现克级星际流星体。与 LSST 将在地球附近探测到的星际天体相一致，这些发现将彻底改变我们在同龄人背景下对太阳系的理解。星际流星体的圣杯将是在陆地上空燃烧的公斤级或更大的物体，因为此类事件可能会留下容易回收的陨石——这些岩石可能代表人类有史以来获得的第一批星际物质。

　　星际物体研究最美妙的方面之一是它将天体物理学中如此多的不同领域联系起来，从行星科学到高能现象，并结合了同样多样化的检测方法。与寻求补充传统天文调查方法的“多信使”天文学的其他分支一样，如引力波和中微子调查，星际物体的搜索可以帮助揭示前所未有的见解，挑战我们理解我们在宇宙中的位置的方式。