2017年10月19日凌晨,夏威夷毛伊岛哈雷阿卡拉火山顶,海拔三千米的高原上,空气稀薄得让人轻微眩晕。泛星计划一号望远镜正在进行着它每晚例行的巡天观测,扫描着地球附近的太空,寻找可能威胁人类的小行星。凌晨两点十七分,望远镜的计算机自动分析系统发出了一个低沉的提示音——屏幕上出现了一个微弱的光点,它正在以每秒约26公里的速度划过天琴座的方向。

当班的天文学家罗伯特·韦里克后来回忆说,他第一眼看到这个数据时,以为又是一个普通的小行星。但当他调出轨道计算结果时,他的心脏猛地收缩了一下。这个物体的轨道偏心率高达1.2——这个数值意味着它不可能来自太阳系内部。所有太阳系内的天体,无论是行星、小行星还是彗星,它们的轨道偏心率都小于1。只有来自星际空间的物体,才会被太阳引力弯曲成这样一条双曲线轨道。

奥陌陌艺术构想图

韦里克立即通知了夏威夷大学天文研究所的团队。几小时后,这个消息像一道闪电传遍了全球天文学界。位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜、夏威夷的双子星天文台、亚利桑那州的各类观测设施纷纷将镜头对准了这片天空。此时,这个后来被命名为奥陌陌的神秘访客,已经离地球仅有约三千万公里——相当于地球到月球距离的85倍。

但真正让科学家们感到不安的,是接下来的观测数据。

十倍亮度变化

2017年10月25日,欧洲南方天文台的甚大望远镜对奥陌陌进行了连续数小时的光度测量。结果让所有人大吃一惊:在短短七点三个小时内,这个物体的亮度变化了整整十倍。这意味着它的形状极端细长——最保守的估计是长度至少是宽度的五倍,而最激进的推测则认为这个比例可能高达十比一。

夏威夷大学天文研究所的卡伦·米奇领导了这项研究。她后来在《自然》杂志发表的论文中写道:“这种亮度的剧烈变化意味着奥陌陌要么是一个极度细长的物体,要么具有非常复杂的形状。在我们太阳系中,从未见过如此极端的形状比例。”

更诡异的是,这种亮度变化并不规律。奥陌陌似乎在以一种混乱的方式翻滚——天文学家称之为"非主轴旋转"。它像一个失控的陀螺,在太空中胡乱翻腾。这种现象通常只出现在遭受过剧烈撞击的天体上,但奥陌陌的表面却没有显示任何大型撞击坑的痕迹。

与此同时,光谱分析揭示了这个天体的另一个秘密:它的颜色是暗红色的,类似于太阳系外围柯伊伯带天体。这种红色被认为是宇宙射线长期轰击表面有机化合物造成的。这意味着奥陌摩可能在星际空间漂流了数亿年甚至更久,它的表面被宇宙深处的辐射彻底"风化"。

但最令人困惑的事情还在后面。

奥陌陌轨道图

违背物理学的加速

2018年6月27日,《自然》杂志发表了一篇震惊天文学界的论文。一个国际天文学家团队报告说,奥陌陌正在加速离开太阳系——但这种加速无法用传统的引力模型解释。

根据牛顿万有引力定律,当一个天体远离太阳时,它应该逐渐减速。然而,哈勃空间望远镜和斯皮策空间望远镜的观测数据显示,奥陌陌正在以比预期更快的速度远离太阳。到2018年5月,它已经偏离了预测轨道约十万公里——相当于地球到月球距离的四分之一。

论文的主要作者、夏威夷大学的天文学家马尔科·米赫利解释说:“我们测量到的非引力加速具有统计显著性,其置信水平达到了30西格玛。这在科学上是一个极其强烈的信号。”

在太阳系中,唯一已知能够产生非引力加速的自然机制是彗星的气体喷发。当彗星接近太阳时,表面的冰受热升华,喷射出的气体产生反作用力,推动彗星偏离纯引力轨道。但奥陌陌没有显示任何彗星活动的迹象——它没有可见的气体尾巴,没有尘埃晕,没有任何彗星应有的特征。

天文学家们提出了各种假设:也许是太阳辐射加热了奥陌陌内部的水冰?但它已经过了近日点,应该在接近太阳时就开始喷发,而不是在远离太阳时才加速。也许是太阳风的作用?但计算表明,即使是最理想的假设条件,太阳风也无法产生如此显著的加速效果。

正是在这个科学谜团的中心,一位哈佛大学教授提出了一个让整个天文学界陷入分裂的理论。

来自哈佛的惊人假说

阿维·勒布是哈佛大学天文系的前任主任,也是该校理论计算研究所的所长。在同行眼中,他是一位严谨的宇宙学家,曾在黑洞、早期宇宙等领域做出重要贡献。但在2018年11月,他与当时还是博士后的谢米尔·比亚利共同发表的一篇论文,彻底改变了他的学术生涯。

阿维·勒布教授

在这篇发表在《天体物理学期刊通讯》上的论文中,勒布和比亚利提出了一个惊人的假设:奥陌陌异常的加速可能是由太阳辐射压力造成的——换句话说,它可能是一个轻薄的人造物体,类似于人类正在研发的光帆飞船。

根据他们的计算,如果奥陌陌是一个厚度仅为0.3至0.9毫米的薄片状物体,太阳光子的辐射压力就足以产生观测到的加速效果。这种物体会有极大的面积质量比,就像一张在太空中漂流的巨大帆布。

勒布后来在2021年出版的著作《地外生命》中详细阐述了这一理论。他指出,奥陌陌的多个异常特征都可以用"人造薄片物体"这一假设统一解释:它的极端细长形状实际上是薄片物体的翻滚运动造成的错觉;它没有可见的气体喷发是因为加速来自辐射压力而非喷气;它的翻滚运动则可能是因为某个推进系统失灵后,这个"飞船"失去了姿态控制。

“如果这块石头看起来像鸭子,游起来像鸭子,叫起来也像鸭子,那我们为什么不至少考虑一下它可能真的是一只鸭子?“勒布在接受《纽约客》杂志采访时这样比喻,“我们不应该因为害怕答案而拒绝提问。”

科学界的分裂

勒布的理论在天文学界引发了激烈争论。大多数主流天文学家认为,奥陌陌的异常行为最终一定能找到自然解释——我们只是还没有找到正确的模型。

2021年,亚利桑那州立大学的艾伦·杰克逊和史蒂文·德施提出了"氮冰山"假说。他们认为奥陌陌可能是一块从另一个恒星系的冥王星类天体上被撞击剥离的固态氮碎片。这种物质在接近太阳时会升华,产生不可见的气体喷发,从而解释奥陌陌的加速。他们甚至计算出,大约在四亿至五亿年前,这样一块氮冰可能从一颗类似冥王星的矮行星上被撞下来,开始它穿越星际的旅程。

但勒布反驳说,纯氮冰天体在太阳系中从未被发现过,假设它们在其他恒星系中普遍存在并恰好撞击地球,这比假设奥陌陌是人造物体更加牵强。他指出,氮冰假说需要一系列特定的假设才能成立,而这些假设每一个都增加了概率上的负担。

2023年,加州大学伯克利分校和芝加哥大学的研究人员提出了另一种解释:奥陌陌可能是一颗富含氢气的彗星。当宇宙射线轰击水冰时,会产生氢气被困在冰中。随着奥陌陌接近太阳,这些氢气逐渐释放,产生了观测到的加速。这种"氢气喷发"模型可以解释为什么没有可见的气体尾巴——氢气在太空中是透明的。

勒布同样对此提出了质疑。他指出,如果奥陌陌释放了足够多的氢气来产生观测到的加速,这些氢气应该会显著改变它的质量,从而影响其后续的运动轨迹。但观测数据并没有显示这种变化。

NASA艺术构想图

与此同时,其他天文学家对勒布的方法论提出了批评。他们认为,勒布在评估各种假设时采用了不恰当的概率计算方法,过度强调了奥陌陌的"异常性”,而忽视了自然解释的可能性。哈佛-史密森天体物理中心的天文学家布莱恩·希克尼斯曾公开表示,勒布的理论"损害了科学方法论”。

勒布则反驳说,真正损害科学的是拒绝考虑所有可能性,尤其是当这些可能性指向一个我们不愿意接受的结论时。他认为,天文学界存在一种"文化偏见",宁愿接受复杂而不太可能的自然解释,也不愿认真考虑外星文明的可能性。

来自绿岸的沉默

当奥陌陌被发现时,全球最强大的射电望远镜之一——西弗吉尼亚州的绿岸望远镜,立即启动了对这个天体的监听。

绿岸望远镜

突破监听计划是由俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳资助的SETI项目,旨在搜索来自宇宙的外星信号。2017年12月,他们获得了奥陌陌的观测时间,开始在这个天体的方向上搜索无线电信号。如果奥陌陌真的是一艘外星飞船,哪怕它只发射相当于一部手机的信号功率,绿岸望远镜也应该能够探测到。

六小时的观测后,突破监听团队宣布:没有发现任何技术特征的无线电信号。奥陌陌在无线电波段保持了沉默。

但这并没有终结争论。勒布指出,如果奥陌陌是一艘已经失效或处于休眠状态的探测器,它可能根本不会发射无线电信号。或者,它使用的是我们尚未掌握的通信技术。他还指出,监听时间太短,而且奥陌陌当时已经距离地球太远,很多信号可能已经衰减到无法探测的程度。

伽利略计划与星际追寻

奥陌陌在太阳系中的短暂停留只持续了大约十周。到2017年底,它已经飞越火星轨道;2018年5月,它越过木星轨道;到2019年初,它已经越过土星轨道,朝着飞马座的方向飞去。如今,它已经远在太阳系边缘,用人类现有的任何望远镜都无法再观测到。

但奥陌陌留下的谜团并没有随之消散。相反,它催生了新的科学探索。

2021年,勒布创立了伽利略计划,旨在系统地搜索地球附近的外星技术产物。这个计划包括在哈佛大学校园内建立一个专门的观测站,配备先进的相机和计算机系统,用于监测天空中异常的飞行物体。

更引人注目的是,勒布开始追踪另一颗潜在的星际访客。2014年1月8日,一颗流星在巴布亚新几内亚附近的大气层中燃烧殆尽。2022年,勒布与美国太空司令部确认,这颗流星的速度表明它来自太阳系外。勒布推测,它的残骸可能落在太平洋海底。

2023年6月,勒布带领一支探险队前往太平洋,用磁铁在海底搜寻流星的碎片。他们最终打捞出了数百颗微小的球形颗粒,直径从几百微米到几毫米不等。勒布声称,其中一些颗粒的成分异常,可能来自外星技术产物。

但这一声明再次遭到主流科学界的质疑。其他科学家指出,这些球形颗粒可能来自地球本身的污染,或者是普通陨石在进入大气层时产生的燃烧产物。科学杂志《自然》援引多位专家的观点,认为勒布的结论"缺乏充分的证据支持"。

绿岸望远镜观测

星际时代的开端

无论奥陌陌的真正身份是什么,它已经永远改变了人类对宇宙的认知。

在奥陌陌被发现之前,天文学家们普遍认为星际天体极其罕见,可能每几十年甚至上百年才会有一个进入太阳系。但奥陌陌的出现表明,这样的访客可能比我们想象的更加普遍。一些科学家估计,在太阳系内部,可能有数以十亿计的星际碎片在漂流,只是它们太过暗淡,我们从未注意到。

2019年,第二颗星际天体2I/鲍里索夫被发现。与奥陌陌不同,鲍里索夫展示出了典型的彗星特征,有一个明亮的气体尾巴。这证实了星际天体的存在并非孤例。2025年7月,第三颗星际天体3I/阿特拉斯被发现,它同样是一颗彗星。

但奥陌陌仍然是独特的。它是唯一一个既没有彗星特征,又表现出异常加速的星际天体。它是唯一一个形状极端细长的星际天体。它是唯一一个在穿过太阳系后,留下比答案更多问题的星际天体。

欧洲航天局正在筹备一项名为"彗星拦截者"的太空任务。这个探测器将发射到太空中待命,一旦发现新的星际天体进入太阳系,它就能迅速前往拦截,进行近距离观测。这将是人类首次有机会近距离研究来自其他恒星系的物质。

认知边界的挑战

奥陌陌的真正价值,也许不在于它是什么,而在于它迫使我们审视自己的认知边界。

人类文明存在了约一万年,科学方法诞生了约四百年,而我们开始认真寻找外星智慧生命,不过是最近六十年的事。在这短短的时间尺度上,我们有什么理由认为,宇宙中其他可能的文明一定使用与我们相同的技术、发射我们能理解的信号、留下我们能辨认的痕迹?

勒布喜欢用"蚂蚁与高速公路"的比喻:如果一群蚂蚁在一条高速公路旁边建立了蚁丘,它们可能会观察到大地上偶尔有奇怪的巨物飞速移动。它们可能会争论这些巨物是自然现象还是某种未知的存在。但它们永远不会理解什么是汽车、什么是高速公路、什么是人类文明——因为它们的认知框架根本无法容纳这些概念。

我们是否也像那些蚂蚁一样,正在用我们有限的认知框架,试图理解一个远超我们想象的存在?

当然,这并不意味着奥陌陌一定是外星飞船。科学方法的本质,就是在确凿证据出现之前,保持开放而谨慎的态度。但奥陌陌提醒我们,这种开放应该是真正的开放——不应该因为某种假设让人感到不安或"不科学",就将其排除在考虑范围之外。

在奥陌陌被发现之前的2017年10月18日夜晚,地球上没有任何人知道,一个来自另一个恒星系的天体正在以惊人的速度划过我们的天空。它可能是一块被另一颗恒星的引力弹弓发射出来的冰块;它可能是一颗流浪行星破碎后的残骸;它也可能——尽管可能性极小——是一个来自遥远文明的信使。

无论真相如何,奥陌陌都已经成为人类历史上最重要的天文发现之一。它向我们展示了宇宙的深邃与神秘,提醒我们人类认知的局限,并激励着我们去探索更遥远的星空。

当你在某个晴朗的夜晚仰望星空时,请记住:在那漆黑的太空深处,可能还有无数个像奥陌陌一样的物体正在漂流。它们来自哪里?它们是什么?它们是否携带着关于其他文明的秘密?这些问题,也许要等到下一个星际访客到来时,才能得到部分解答。

而在此之前,奥陌摩将继续在黑暗的星际空间中穿行,携带着它的秘密,朝着无尽的远方飞去。在数千年、数万年甚至数百万年后,它可能会接近另一颗恒星,被那里的天文学家——也许是人类的后代,也许是另一个智慧物种——再次发现。

那时,他们会如何解读这个来自遥远时空的访客?

这个问题,也许只有时间能够回答。


参考资料

  1. Meech, K. J., et al. (2017). A brief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid. Nature, 552(7685), 378-381.

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  4. Jackson, A. P., & Desch, S. J. (2021). 1I/ʻOumuamua as an N2 Ice Fragment of an Exo‐Pluto Surface: The Size, Shape, and Albedo Required. Journal of Geophysical Research: Planets, 126(3), e2020JE006708.

  5. Loeb, A. (2021). Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth. Houghton Mifflin Harcourt.

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  7. European Southern Observatory. (2017). ESO Observations Show First Interstellar Asteroid is Like Nothing Seen Before.

  8. Breakthrough Listen. (2017). No Artificial Signals Detected from Oumuamua.