3I/ATLAS：科学论文详述第三个星际天体的现有认知
2025年7月1日，有报道称观测到来自太阳系外的新天体，这是已识别的第三个此类天体。密歇根州立大学的天文学家及国际合作团队收集了该天体的数据。
本文已根据Science X的编辑流程和政策进行审查。编辑们在确保内容可信的同时，强调了以下特点： 3I/ATLAS的发现图像。图片来源：ATLAS智利 2025年7月1日，当有报道称观测到来自太阳系外的新天体，这是已识别的第三个此类天体时，密歇根州立大学的天文学家及国际团队收集了该天体的数据。 该团队准备了一篇科学论文，详述了关于该天体3I/ATLAS的现有认知，该名称来源于NASA的小行星地球撞击最后预警系统（ATLAS）。ATLAS由四台望远镜组成——两台位于夏威夷，一台在智利，一台在南非——每晚自动多次扫描天空以寻找移动天体。 该研究发表在arXiv预印本服务器上。 密歇根州立大学助理教授、科学团队成员达里尔·塞利格曼（Darryl Seligman）领导了论文的撰写。 “我在睡觉前听说了一些关于该天体的消息，但当时信息还不多，”塞利格曼说。“当我凌晨1点左右醒来时，我的同事，欧洲南方天文台的马尔科·米凯利（Marco Micheli）和NASA喷气推进实验室的达维德·法尔诺基亚（Davide Farnocchia）已经给我发邮件，说这很可能是真的。 我开始发消息让大家将望远镜对准该天体，并开始撰写论文记录我们迄今所知的内容。来自全球各地的数据正不断汇集。”
发现经过
ATLAS团队成员拉里·丹诺（Larry Denneau）在7月1日观测后不久，审查并提交了来自欧洲南方天文台智利甚大望远镜的发现观测数据。 丹诺表示他对这一发现持谨慎态度。“过去我们也曾对有趣天体发出过误报，所以我们知道第一天不能过于兴奋。但随后收到的观测数据都很一致，到了当天深夜，看起来这确实是真实的发现。 特别值得注意的是，我们在银河系中心方向发现了它，那是一个因背景星光众多而难以进行小行星巡天的区域，”丹诺说。“大多数其他巡天项目都不在那里观测。” 夏威夷大学教授、ATLAS成员约翰·托尼（John Tonry）参与了ATLAS的设计和建造。托尼说：“每次我们的天空巡天工作发现新天体都值得关注，而这颗来自另一个恒星系统、已旅行数百万年的彗星更具特别的科学意义。” 3I/ATLAS确认后，塞利格曼和夏威夷大学天文研究所主任凯伦·米奇（Karen Meech）负责沟通协调并整理数据以提交论文。 “3I/ATLAS一旦被确认可能是星际天体，我们迅速行动，”米奇说。“我们启动了南方天文研究望远镜和双子座天文台等主要设施的观测时间，以获取早期高质量数据，为后续详细研究奠定基础。” 确认该星际天体后，全球多家机构开始与塞利格曼共享关于3I/ATLAS的信息。 3I/ATLAS——该图展示了星际彗星3I/ATLAS穿越太阳系的轨迹。它将于十月近日点掠过太阳。图片来源：NASA/JPL-Caltech
科学家目前对3I/ATLAS的了解
尽管数据正在收集，该天体距离地球仍较远，导致许多问题尚未解答。科学团队目前掌握以下信息： - 它是第三个被探测到穿越太阳系的星际天体。 - 它可能像其他彗星一样释放气体，但这一点尚需确认。 - 它相对于太阳的速度约为每秒60公里（每小时13.4万英里）。 - 其轨道呈双曲线形状。 - 它具有较高的视亮度。 - 它的轨迹将使其离开太阳系且不再返回，但它将在数月内可被观测。 预计詹姆斯·韦伯太空望远镜和哈勃太空望远镜将在未来几个月提供关于其大小、成分、自转及对太阳加热反应的更多信息。 “我们有3I/ATLAS的图像，但它看起来比同一图像中的其他恒星更模糊，不是非常清晰，”佐治亚理工学院教授詹姆斯·雷（James Wray）说。“但该天体距离较远，所以我们还不确定。” 塞利格曼及其团队正在研究3I/ATLAS的亮度，以了解其彗发（尘埃和气体云）的演变。他们正在监测亮度变化及突发爆发事件。 “3I/ATLAS很可能含有冰，尤其是在表面以下，这些冰可能在接近太阳时开始活跃，”塞利格曼说。“但在我们检测到特定气体排放（如水蒸气、CO或CO₂）之前，无法确定冰的种类和数量。” 3I/ATLAS的发现带来了新的研究机会。密歇根州立大学新博士生特莎·弗林克（Tessa Frincke）正在分析3I/ATLAS的数据以预测其轨迹，可能会发表科学论文。 “我不得不快速学习很多东西，也惊讶于参与人数之多，”弗林克说。 塞利格曼团队的四年级本科生柳沛宏（Atsuhiro Yaginuma）正在研究发射航天器接近3I/ATLAS以进行成像和进一步研究的可行性。 “它与地球的最近距离将在十二月，”柳沛宏说。“这需要大量燃料和地面人员的快速动员。但接近星际天体可能是一次难得的机会。” “没有联邦资金支持，我们无法继续进行这项研究，也无法尝试弗林克和柳沛宏提出的新想法，”塞利格曼说，他还是国家科学基金会的博士后研究员。 塞利格曼和前学生、现博士候选人及2023年范妮和约翰·赫兹基金会研究员阿斯特·泰勒（Aster Taylor）写道： “在当前国会关于科学资金讨论的关键时刻，3I/ATLAS也凸显了天文学研究的广泛影响。像3I这样的例子对天文学意义重大——作为一门科学，我们几乎完全依赖政府和慈善资金支持。 这项科学未由商业企业资助，表明我们的领域不提供财务投资回报，而是回应公众对宇宙基本问题的兴趣：我们从哪里来？我们是否孤独？宇宙中还有什么？公众的兴趣，通过美国国会的意愿并体现在联邦预算中，是天文学存在的原因。” 更多信息：Darryl Z. Seligman等，《第三个星际天体的发现与初步特征：3I/ATLAS》，arXiv（2025）。DOI：10.48550/arxiv.2507.02757 期刊信息：arXiv
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