1I/2017 'Oumuamua-like Interstellar Asteroids as Possible Messengers from the Dead Stars
第一颗星际小行星（ISA）-1 I/2017 'Oumuamua -的发现引发了许多关于其起源的问题。其中许多与它缺乏彗星活动有关，表明'Oumuamua'的耐火成分。在这里，我们探讨的可能性，'Oumuamua类ISA产生的潮汐破裂事件（TDE）的难熔小行星（小行星，矮行星等）。是由白矮星（WD）造成的。这一想法得到了金属污染WD的现有光谱观测的支持，暗示吸积物质主要是挥发性贫乏的成分。我们表明，这样的TDE来源于现实的行星系（包括人口>1000公里的小行星和大质量扰动-海王星到土星质量的行星）可以喷射到星际空间高达30%的行星质量参与其中。由于被破坏的小行星碎片在WD的罗氏球内的会聚垂直运动引起的碰撞碎裂，将大部分原始质量引导成0.1-1公里的碎片，类似于'Oumuamua。这种ISAs的大小谱（与其他情景中预期的头重脚轻的分布非常不同）意味着行星TDE可以占ISAs的很大一部分（在乐观的假设下高达30%）。这个数字是基于现有的观测WD金属污染和帐户的观测偏差，通过使用现实模型的环WD行星系。ISAs应该表现出类似于旧的，动态热的银河系人口的运动学特征，我们解释'Oumuamua的缓慢的银河系运动作为一个统计波动。个别行星TDEs的ISA喷射是高度各向异性的，导致其空间密度的大波动。我们还表明，其他ISA生产机制，涉及恒星残骸-直接喷出大规模行星周围的WD和SN爆炸-有困难解释…
2018-05-16 astro-ph.EP
Ejection of rocky and icy material from binary star systems: Implications for the origin and composition of 1I/`Oumuamua
在像我们自己的太阳系这样的单星系统中，彗星在被喷射到星际空间的天体的质量预算中占主导地位，因为它们形成得更远，束缚得更松。然而，1 I/`Oumuamua是第一个被探测到的星际天体，在其光谱中似乎是小行星，并且缺乏可探测的活动。我们认为，像1 I/`Oumuamua星际物体的星系预算应占主导地位的星子材料在行星形成在环双星系统，而不是在单星系统或广泛分离的双星喷射。我们进一步表明，在环双星系统中，岩石体应该在可比的数量冰的喷射。这表明，在未来发现的其他星际物体中，很大一部分应该会显示出活跃的彗发。我们发现，岩石人口，其中1 I/`Oumuamua似乎是一个成员，应主要来源于A型和晚期B星双星。
2018-03-29 astro-ph.EP
Interstellar Interlopers: Number Density and Origins of 'Oumuamua-like Objects
我们提供了Pan-STARRS探测类似于星际物体1 I/2017 U1（以下简称“Oumuamua”）的物体的能力的计算，包括最可探测的接近矢量和物体大小对探测效率的影响。使用我们更新的检测截面，我们推断出这样的对象（$n_{IS} \approx 0.2~\rm{au}^{-3}$）的星际数密度。这转化为$ρ_{IS} \approx 4M_\oplus~\rm{pc}^{-3}$的质量密度，除非每个恒星都有贡献，否则无法填充。我们发现，在现有的模型中，这样的数量密度不可能来自于行星形成过程中太阳系内部物质的喷射。我们注意到恒星系统的奥尔特云在恒星的主序星寿命结束后会释放出来，并可能提供足够的物质来获得观测到的密度。挑战在于奥尔特云体是冰冷的，而观测到的\OBJECT是干燥的，这需要一种地壳生成机制。
2018-02-16 astro-ph.EP
Configuration of Single Giant Planet Systems Generating `Oumuamua-Like Interstellar Asteroids
本研究通过长期数值模拟验证潮汐碎裂机制在单巨行星系统中的可行性，发现行星偏心轨道（eₚ~0.2）和木星质量（Mₚ~Mⱼ）为最优条件，明确了类似ʻOumuamua星际天体的产生比例等关键规律。
2025-02-05 astro-ph.EP
Hidden Planets: Implications from 'Oumuamua and DSHARP
第一个星际闯入者'Oumuamua（1 I/2017 U1）的发现表明，存在大量自由漂浮的小天体，它们被喷射到银河系空间中，这无法用目前已确认的系外行星数量来解释。在'Oumuamua'发现后不久，DSHARP调查的观测结果表明，原行星盘内几乎无处不在的环/间隙子结构，强烈表明存在大量尚未被发现的宽分离行星，这些行星能够有效地从环境中喷出碎片。这些行星具有$a \gtrsim 5$ au和海王星量级或更大的质量，它们可能伴随着$\sim$ 50%的新形成恒星（Zhang et al. 2018）。我们将DSHARP结果与当前时域调查的统计约束相结合，以量化通过重力辅助由磁盘嵌入的巨行星喷出的可检测的冰冷星子的数量。对星际物体的预期统计分布进行评估对于准确规划和解释未来的探测至关重要。我们表明，“Oumuamua”所暗示的星际物体的数量密度与“Oumuamua”本身是一致的，它起源于通过重力辅助从DSHARP类型系统中喷出的冰冷微行星，但需要注意的是，“Oumuamua”缺乏观测到的脱气作用仍然与彗星起源存在强烈的张力。根据这种解释，Oumuamua的探测指向太阳系外系统中大量的长周期巨行星，支持了观测到的原行星盘中的间隙是由行星雕刻的假设。在这种情况下，'Oumuamua是一个喷出的彗星小行星，我们得出结论，LSST应该检测到几个星际物体每年'Oumuamua的大小或更大的和超过1…
2019-09-13 astro-ph.EP
Spitzer Observations of Interstellar Object 1I/`Oumuamua
1 I/`Oumuamua是我们太阳系中第一个被证实的星际天体。在这里，我们报告了斯皮策太空望远镜于2017年11月21日至22日（UT）对Oumuamua的观测。我们在4.5微米（IRAC通道2）下积分30.2小时。我们没有检测到该物体，并将通量的上限定为0.3 μ Jy（3西格玛）。这意味着在低、中或高热聚束参数eta的假设下，有效球面直径分别小于[98，140，440]米，并且λ do大于[0.2，0.1，0.01]。当`Oumuamua的纵横比为6：1时，这些结果分别对应于[240：40，341：57，1080：180]米的尺寸。我们对来自该对象的灰尘，CO和CO2的量设定了上限，这些上限低于以前的结果;我们无法限制其他气体种类的产生。我们的大小和放气限制都很重要，因为Oumuamua的轨迹显示了对大小和质量敏感的非重力加速度，可能是由气体排放引起的。我们认为Oumuamua可能经历了低水平的近日点后挥发性排放，产生了新鲜，明亮，冰冷的地幔。该模型与预期的eta值和该解决方案的隐含的高Eq值是一致的，但是，考虑到我们对CO和CO2的严格限制，需要另一种气体物种--可能是H2O --来解释观察到的非重力加速度。我们的研究结果扩展了'Oumuamua的起源和进化之谜。
2018-11-20 astro-ph.EP
Plausible home stars of the interstellar object 'Oumuamua found in Gaia DR2
第一个被发现的星际物体Oumuamua于2017年9月9日在距离太阳0.25天文单位的范围内通过，据推测是从恒星系统中喷射出来的。我们使用它新确定的非开普勒轨道，以及来自盖亚DR 2的700万颗恒星的重建银河系轨道来识别过去的近距离接触。这样的“遭遇”可能会揭示“Oumuamua”被驱逐出的家园系统。最近的一次相遇，在0.60秒差距（0.53- 0.67秒差距，90%置信区间），是在100万年前与M2.5矮星HIP 3757相遇，相对速度为24.7公里/秒。一个更远的相遇（1.6pc），但以10.7km/s的较低相遇（喷射）速度与G5矮星HD 292249相遇，380万年前。另外两颗恒星的相遇距离和速度都在这两者之间。在“Oumuamua”的六个不同的非引力轨道上，遭遇参数是相似的。在其中一个系统中，'Oumuamua被一颗巨大的行星散射而抛射出来是合理的，但需要一个相当不可能的配置来实现所发现的高速度。双星系统更有可能产生所观察到的速度。四个候选者中没有一个发表过系外行星或已知是双星。考虑到盖亚DR 2中具有6D相空间信息的700万颗恒星只是我们最终可以重建轨道的所有恒星的一小部分，我们目前的搜索不太可能找到Oumuamua的母星系统。由于'Oumuamua预计每百万年会在大约20颗恒星和棕矮星的1 pc范围内通过，因此家庭系统的可扩展性也取决于适当的（低）遭遇速度。
2018-09-24 astro-ph.EP
Col-OSSOS: Colors of the Interstellar Planetesimal 1I/`Oumuamua
Pan-STARRS 1最近在一个非束缚和双曲线轨道上发现了1 I/2017 U1（'Oumuamua），这为探索其他恒星的行星形成过程以及星际环境对微行星表面的影响提供了难得的机会。1 I/`Oumuamua在2017年10月与内太阳系的近距离接触是一个独特的机会，可以进行与用于描述我们自己的太阳系小天体种群特征的观测相匹配的观测。本文介绍了8.1 m Frederick C. Gillett Gemini North望远镜，以及4.2米William Herschel望远镜的$gri$测光。我们的g $^\prime$ r $^\prime$ J观测结果与高精度外太阳系起源巡天（Col-OSSOS）的观测结果直接可比，后者为区分外太阳系表面提供了独特的诊断信息。J波段数据还提供了近红外1 I/`Oumuamua的最高信噪比测量结果。存在大量相关的近红外和光学可变性，近红外和光学具有相同的趋势。我们的观测结果与1 I/`Oumuamua旋转的双峰周期为$8.10 \pm 0.42$小时，并且是一个高度细长的天体，轴比至少为5.3：1，这意味着它具有显着的内部凝聚力。第一个星际小行星的颜色是太阳系$g-r$和$r-J$太阳反射色范围的中性端：它就像柯伊伯带中一些动态激发的物体和不那么红的木星特洛伊。
2017-12-06 astro-ph.EP
Prospects for Backtracing 1I/`Oumuamua and Future Interstellar Objects
1 I/`Oumuamua是在太阳系发现的可能起源于太阳系外的许多小天体中的第一个。这些星际物体（ISOs）被假设在被弹射到星际空间并随后到达太阳系之前在太阳系外的行星系中形成。本文讨论了必要的考虑因素跟踪ISO通过轨迹分析回到他们的母星，并把这样做的近似限制。结果表明，回溯ISO超出直接太阳邻域的能力目前受到恒星天体测量质量的限制，这一因素有望随着即将发布的盖亚数据而得到显着改善。尽管如此，将1 I或任何其他ISO与它们各自的母星联系起来的前景在个体基础上似乎是不利的，因为随机恒星相遇的引力散射限制了过去几千万年的可追溯性。然而，这些结果并不排除偶尔成功的可能性，特别是在考虑到有利于发现年轻ISO的观测偏差的可能性，以及在即将进行的调查中ISO发现率的预期上升之后。
2017-12-21 astro-ph.EP
New Insights into Interstellar Object 1I/2017 U1 (`Oumuamua) from SOHO/STEREO Nondetections
天体1 I/2017 U1（Oumuamua）是太阳系中发现的第一个星际小天体。到发现时，它已经过了近日点。为了研究'Oumuamua在近日点附近的行为，我们在2017年9月初（近日点前）的太阳和日光层天文台（SOHO）和日地关系天文台（STEREO）图像中搜索了它，但没有检测到它。由于极端的前向散射观测几何形状，STEREO没有检测到' Oumuamua对其物理性质的限制更加严格。假设几何散射为$p_V = 0.1$，则任何尘埃彗发的有效散射截面为$\lesssim \left(2.1 \pm 0.2 \right) \times 10^{4}$ m $^{2}$。假设它的行为像一个典型的太阳系彗星，这将对应于$\lesssim 20 \pm 2$ kg的总质量，以及在日心距离$r_{\rm H} = 0.375$ au处的$\lesssim \left(6.1 \pm 0.5 \right) \times 10^{25}$ s $^{-1}$的产水率。如果按比例缩放到发现后的$r_{\rm H}$，则产水速率将比先前报道的任何上限小至少一个数量级。为了展示所报告的非引力运动与我们的默认假设需要一个核体积密度$\lesssim$ 40公斤米$^{-3}$ ;更高的体积密度是可能的其他假设。或者，我们表明，热压裂可能已经合理地删除了这些观察和发现之间的惰性表面层，从而启动活动后，`…
2019-10-23 astro-ph.EP
'Oumuamua as a Cometary Fractal Aggregate: the "Dust Bunny" Model
第一个已知的星际天体，1I/2017 U1 'Oumuamua，显示出如此不寻常的特性，以至于它的起源仍然是一个备受争议的话题。我们建议，'Oumuamua的属性可以解释为分形尘埃聚集体（"尘埃兔"）形成的内部昏迷的碎片外奥尔特云彗星。这些碎片可以作为吸积点，积聚尘埃颗粒，形成分形聚集体。分形聚集体最终由于流体动力学应力而从碎片中断裂。由于它们的低密度和微弱的轨道束缚，这些彗星分形聚集体中的大多数随后被辐射压力喷射到星际空间。
2020-08-23 astro-ph.EP
A general method for assessing the origin of interstellar small bodies: the case of 1I/2017 U1 ('Oumuamua)
随着更多更深入的巡天观测的出现，终于有可能发现进入太阳系的星际小天体。2017年10月19日，利用Pan-STARRS巡天的观测，一个快速移动的物体，现在正式命名为1 I/2017 U1（'Oumuamua），在日心无约束轨道中被发现，表明它是星际起源。评估星际小天体的来源是了解其分布、空间密度和从行星系抛射的过程的关键。然而，它们独特的轨道限制了可用于确定精确轨道的观测数量。因此，当它的位置在时间上向后传播$\sim 10^5-10^6$年时，轨道要素中的小误差就变成了星际空间中位置的大不确定性。在本文中，我们提出了一个一般的方法来分配概率附近的恒星是被观察到的星际物体的父系统。我们详细描述的方法，并将其应用于评估'Oumuamua的起源。提供了潜在祖细胞及其相应概率的初步列表。将来，当关于该物体和/或附近恒星的进一步信息被细化时，可以更新用我们的方法计算的概率。我们以开放源代码{ \tt C/C++/Python软件包}{\bf \tt iWander}的形式提供为此目的开发的所有数据和代码，该软件包可在http://github.com/seap-udea/iWander上公开获取。
2018-04-09 astro-ph.EP
1I/`Oumuamua as a Tidal Disruption Fragment From a Binary Star System
1 I/`Oumuamua是第一个已知的星际小天体，大小可能只有100米左右。与基于彗星的预期相反，'Oumuamua没有显示出任何活动，并且有一个非常细长的身影，并且还表现出无阻尼的旋转翻滚。相比之下，Oumuamua的轨迹表明它与当地的恒星一起移动，正如从相对较近的系统中低速喷射所预期的那样。在这里，我假设Oumuamua是典型的100米星际天体，并推测它的起源。我发现，巨行星在从主序星的内太阳系中喷射小天体时效率相对较低，而双星系统为喷射非挥发性天体提供了更好的机会。我还得出结论，`Oumuamua不是碰撞群的成员，这可以解释它与小型小行星的巨大差异。我观察到，预计100米的小天体在现实的碰撞种群中携带很少的质量，并且当整个行星在灾难性的遭遇中被破坏时的偶然事件可能主导100米碎片的星际种群。与太阳或木星不同，红矮星的密度非常大，能够彻底扰乱类地行星。我的结论是，'Oumuamua的起源是一颗行星的碎片，它被潮汐破坏，然后被一个双星系统的致密成员弹射出来，这可以解释它的特殊性。
2017-12-18 astro-ph.EP
Kinematics of the Interstellar Vagabond 1I/'Oumuamua (A/2017 U1)
最近发现的双曲线小行星1 I/'Oumuamua（A/2017 U1）的初始银河系速度矢量是在它与我们的太阳系相遇之前计算的。最新的轨道（JPL-13）显示'Oumuamua在944σ\处的离心率> 1，显著性（1.19936 +- 0.00021），即明显未结合。假设没有非引力，该天体的银河系速度为U，V，W =-11.457，-22.395，-7.746（+-0.009，+-0.009，+-0.011）km/s（U朝向银河系中心），总日心速度为26.32 +-0.01 km/s。当将速度与本地恒星比较时，可以排除Oumuamua与十几个最近的系统中的任何一个共同运动，也就是说，它似乎与任何本地的外奥尔特云（最值得注意的是半人马座阿尔法三重系统）都没有联系。'Oumuamua的速度与太阳附近恒星（<25 pc）的银河系平均速度相差不超过5 km/s，与当地M矮星的平均速度相差不超过2 km/s。它的速度在统计学上看起来“太”典型了，因为它的速度是从本地恒星的银河系速度分布中得出的（也就是说，在太阳附近的500颗场星中，只有不到1颗的速度接近UVW速度的中值）。在地方静止标准框架（银河系圆周运动）中，'Oumuamua是一个值得注意的地方，它显示了可以忽略的径向（U）和垂直（W）运动，同时具有稍微低于开普勒的圆周速度（V;约11 km/s）。这些计算加强了A/2017 U1具有遥远…
2017-11-20 astro-ph.EP
Implications for planetary system formation from interstellar object 1I/2017 U1 (`Oumuamua)
最近发现的小天体1 I/2017 U1（'Oumuamua）是我们太阳系中第一个不受太阳引力约束的已知天体。它的双曲线轨道（离心率大于1）强烈表明它起源于我们的太阳系之外;它的红色与漫长的星际旅行中经历的大量空间风化一致。我们对探测到这样一个物体的概率进行了一个简单的计算。我们发现，如果在行星形成过程中，从附近恒星喷出的物质的平均质量为20个地球质量，类似于我们的太阳系的预期值，可以满足观测到的1 I类天体的检测率。目前这种星际闯入者的探测率估计为每年0.2次，而过去几年的预期探测次数几乎正好是1次。当大型综合巡天望远镜开始其宽、快、深的全天空巡天时，探测率将提高到1/年。这些预期的探测将通过更好地估计星际物体的数量和性质，进一步限制附近行星系的形成。
2017-11-09 astro-ph.EP
Implications of the interstellar object 1I/'Oumuamua for planetary dynamics and planetesimal formation
“Oumuamua，第一个真正的星际小行星，被发现通过我们的太阳系的双曲线轨道。这个物体很可能是在与气体巨行星进行了一系列近距离接触后，从太阳系外的行星系中动态弹射出来的。为了解释'Oumuamua'的发现，简单的论证表明，每太阳质量的银河系恒星喷射出约1个地球质量的星子。然而，该值假设单一大小的星子。如果星子的质量分布是头重脚轻的，那么星际星子的推断质量会增加到一个令人难以置信的高值。如果有一小部分（约0.1-1%）的微行星在抛射成“Oumuamua”大小的碎片的过程中被潮汐破坏，那么对微行星质量函数的理论预期和对“Oumuamua”的观测之间的紧张关系就可以得到缓解。使用一个大的套件的模拟巨行星动力学，包括微行星，我们确认，0.1-1%的微行星通过潮汐破裂半径的气体巨星在其路径上的喷射。因此，Oumuamua可能代表了一个被破坏的星子的幸存片段。最后，我们认为，一个小行星的组成是动态不利的'Oumuamua，作为小行星的微行星都不太丰富，并在较低的效率比彗星微行星弹射。
2018-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spinup and Disruption of Interstellar Asteroids by Mechanical Torques, and Implications for 1I/2017 U1 (`Oumuamua)
第一颗星际小行星1 I/2017 U1（'Oumuamua）的发现为星际天体研究开启了一个新时代。本文研究了在星际气体中运动的不规则形状的星际小行星的旋转动力学。我们发现，定期的机械扭矩造成的不规则体上的气流的轰击可能是重要的动力学和破坏的ISA。机械扭矩可以使ISA旋转，当旋转速度超过临界频率时，原始ISA会分裂成小的双星小行星。我们发现，崩溃的时间尺度是短的ISA的高度不规则的形状和低拉伸强度。我们应用我们的研究结果的第一个观察到的ISA，'Oumuamua，并建议其极端细长的形状可能源于重新组装的二元碎片，由于重力沿其旅程中的星际介质。Oumuamua的翻滚可能是由于机械扭矩造成的旋转中断引起的。最后，我们讨论了高速小行星的生存可能性，可能是由银河系中心的黑洞潮汐破坏行星系统形成的。
2018-05-08 astro-ph.EP astro-ph.GA
Radio SETI Observations of the Interstellar Object 'Oumuamua
注：这是论文的修订版，它纠正了将观测到的Jansky单位转换为EIRP（单位：瓦特）时的计算错误。错误标记在下面。出于Oumuamua可能是一个星际探测器的假设，我们使用艾伦望远镜阵列来搜索无线电传输，这将表明这个物体的非自然起源。使用天线阵的相关器接收器，在1至10千赫兹之间的射频上进行了观测，信道带宽为100千赫。在不受人为干扰破坏的频率区域中，我们没有发现与频率相关的下限为0.01 Jy（1 GHz）和0.1 Jy（7 GHz）的信号通量。对于假定的各向同性物体，这些限制分别对应于发射器功率（错误地为30 mW）10 W和（错误地为300 mW）100 W。在卫星通信大量使用的频率范围内，我们对微弱信号的敏感性受到严重影响，但我们仍然可以为小行星上的发射机设置3千瓦的上限（错误地为10瓦）。为了进行比较和验证，如果发现发射器，则对太阳系小行星2017 UZ和2017 WC进行同步测量，具有可比的灵敏度。因为它们更接近地球，我们将发射器功率的上限分别设定为Oumuamua的0.1和0.001倍。
2019-02-06 astro-ph.EP
Origin of 1I/'Oumuamua. I. An ejected protoplanetary disk object?
1 I/'Oumuamua是第一个被发现的星际入侵者。由于星子的形成和主要是冰冷的物体的喷射是恒星和行星形成过程的常见副产品，在这项研究中，我们解决了1 I/'Oumuamua是否可以代表这种背景人口的喷射物体。研究其起源的目的是，它可以提供有关行星的构建模块的信息，这些信息的大小范围仍然难以观测，有助于限制行星形成模型。我们比较了星际物体的质量密度推断从它的检测，预计从星子磁盘下两种情况下：围绕单星和宽双星的拱星盘，以及围绕紧双星的拱双星盘。我们的研究利用了PanSTARRS调查量的详细研究，考虑到每个恒星对星际微行星种群的贡献取决于恒星质量，双星和行星的存在，并探索了广泛的可能的大小分布的弹射微行星，基于太阳系模型和观测其小天体种群。我们发现1 I/'Oumuamua不太可能代表各向同性分布的物体，更倾向于它起源于附近一颗年轻恒星的星子盘的情况，该恒星的残余物是高度各向异性的。最后，我们将地球上观测到的陨石和微陨石的通量与从这些星际天体中推断出的通量进行了比较，得出的结论是，这些天体中的一个不太可能已经是收集到的陨石样本的一部分。
2018-10-15 astro-ph.EP
Interstellar Asteroid Rotation with the Mechanical Torque Produced by Interstellar Medium
第一个星际物体Oumuamua于2017年被发现。当'Oumuamua在星际空间旅行时，它不断与星际介质（ISM）碰撞。在足够长的相互作用时间内，由于与星际介质的角动量传递，它的转动状态可能发生显著变化。本文利用生成的高斯随机球（尺寸比为6：1：1和5：5：1），对ISM力矩曲线进行了分析，并提出ISM碰撞可以用简单的恒力矩分析方法解释Oumuamua翻滚。统计结果表明，在0 °和180 °附近，大部分情况下自旋都在0 °和180 °附近下降，说明ISM碰撞效应与零热导率下的YORP效应相似.在ISM力矩作用下，由于长时间的减速，初始主轴旋转可能演变成翻滚运动。使用一个恒定的扭矩分析模型，200个形状的样本演变成翻滚的时间尺度被发现范围从几个陀螺仪到几个陀螺仪，高度依赖于所选择的形状。平均值约为8.5回旋长的形状和7.3回旋扁的形状。奥尔特云中小行星的旋转也可能受到ISM碰撞效应的影响，因为在距离太阳如此远的地方，YORP效应相当弱。虽然本文假设了理想的镜面反射和Oumuamua的恒定相对速度，结果仍然显示了ISM碰撞效应的重要性。
2020-06-20 astro-ph.EP
The Feasibility and Benefits of In Situ Exploration of `Oumuamua-like objects
随着1I `Oumuamua穿过内太阳系，观测和解释的迅速积累。我们简要地概述了这第一次探测到的星际小行星意味着行星形成过程的后果，我们评估了近期的前景，探测和观测（远程和现场）未来的太阳系游客这种类型。根据详细的传热计算，考虑到`Oumuamua的不寻常形状和混乱的翻滚，我们确认，在物体的深层图像中缺乏可检测的昏迷很可能是由于存在辐射改性的高分子量材料涂层（而不是耐火的大块成分）。假设Oumuamua是一个较大星群的典型代表，其运动学分布类似于当地银河系附近的第一星群恒星，我们计算了类似物体的预期到达率、碰撞参量和速度，并评估了使用运行中的和即将到来的设施探测它们的前景。使用Oumuamua作为概念验证，我们评估了使用常规化学推进拦截星际物体（ISOs）的任务的前景。使用“发射检测”的范例，我们估计等待时间的顺序10年之间的有利的任务机会与大尺度天气调查望远镜（LSST）的检测能力，一个数字，将被细化为星际小行星的人口成为观测更好的约束。
2018-04-11 astro-ph.EP
Physical Considerations for an Intercept Mission to a 1I/'Oumuamua-like Interstellar Object
在本文中，我们回顾了一些现存的文献研究的星际物体（ISOs）。随着即将推出的Vera C.鲁宾望远镜和遗产调查的空间和时间（LSST），我们发现，$0.38 - 84$ `Oumuamua类星际物体预计将在未来10年内被发现，95%的信心。交会轨道的可行性已在以前的工作中得到证明。在本文中，我们调查的要求，交会任务的主要目标是产生一个解决的星际物体的图像。我们概述了必要的会合距离作为分辨率元素和对象大小的函数。我们扩大目前的人口合成模型，占可达星际物体的检测率的大小依赖。我们评估了物体直径和出现率之间的权衡，并得出结论，大小范围在三分之一大小和`Oumuamua大小之间的物体将是成像会合的最佳目标。我们还讨论了星际物体的表面特性和光谱特征的期望，以及各种航天器存储位置的好处。
2022-11-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
1I/`Oumuamua As Debris of Dwarf Interstellar Comet That Disintegrated Before Perihelion
如Bortle（1991）所示，近日点距离远小于1天文单位的近抛物线轨道内的暗弱彗星，在近日点前不久突然解体的倾向很强。从对这类彗星的现有观测中得到的证据表明，解体事件通常始于爆发，碎片通常是一团巨大的尘埃颗粒云，只存在一段有限的时间。然而，最近的CCD观测显示，幸存下来的可能是一个相当大的碎片，类似于松散结合的尘埃颗粒的脱挥发性聚集体，可能具有异国情调的形状，独特的旋转特性，以及极高的孔隙度，所有这些都是在解体事件的过程中获得的。鉴于1 I/`Oumuamua的母星的亮度不可能等于或超过博尔特的生存极限，有理由相信它遭受了与脆弱彗星相同的命运。因此，近日点后的观测结果并不是指2017年初进入内太阳系的物体，而是指它的碎片。与C/2017 S3和C/2010 X1的比较表明，作为最近爆炸事件中释放的巨大蓬松尘埃聚集体，'Oumuamua应该具有强烈的不规则形状，翻滚，不放气，并受到太阳辐射压力的影响，与观测一致。解体事件的未知时间可能会危及对母恒星系统的研究。建议对该物体的可能图像进行有限的搜索，以限制（可能是较小的）爆发的时间。
2019-01-30 astro-ph.EP
The Natural History of 'Oumuamua
第一个穿越太阳系的星际天体1 I/2017 U1（'Oumuamua）的发现引起了科学界和公众的强烈和持续的兴趣。Oumuamua的微弱，加上可能进行观测的时间窗口有限，限制了关于其动力学和物理状态的现有信息。在这里，我们回顾了我们的知识，发现在所有情况下，观察结果都与“Oumuamua”的纯自然起源一致。我们将讨论如何观察到的特点'Oumuamua解释我们广泛的知识，在我们的太阳系中的自然小天体和我们目前的知识的行星系的演变。我们强调需要进一步调查的几个领域。
2019-07-03 astro-ph.EP
Identifying Interstellar Objects Trapped in the Solar System through Their Orbital Parameters
第一个星际天体“Oumuamua”于2017年由Pan-STARRS在太阳系发现，允许校准其大小的星际天体的丰度，并估计被太阳系捕获的天体子集。拍摄或访问这些被困的物体将允许了解其他行星系的条件，节省了发送星际探测器的需要。在这里，我们探索的轨道特性捕获的星际物体在太阳系使用动力学模拟的太阳系和初始条件，从分布的恒星在太阳附近的相对速度。我们比较的轨道要素的分布最相似的人口已知的小行星，即半人马座，搜索一个参数空间中，星际物体应该占主导地位，因此可以识别的唯一的轨道。我们发现，应该有数以千计的“Oumuamua”大小的星际物体可识别的半人马座轨道在高倾角，假设“Oumuamua”大小的星际物体的数量密度为$\sim 10^{15} \; \mathrm{pc^{-3}}$。我们注意到八个可能来自星际的已知物体。最后，我们估计LSST将能够探测到数百个这样的物体。
2019-02-04 astro-ph.EP
1I/'Oumuamua as an N2 ice fragment of an exo-pluto surface. II. Generation of N2 ice fragments and the origin of 'Oumuamua
星际天体1I/'Oumuamua的起源一直无法解释。在一篇配套论文（Jackson & Desch，2021）中，我们表明，在观测时，一个轴为45 m x 44 m x 7.5 m的N2冰体将与其非重力加速度相一致，并且缺乏观测到的CO或CO2或尘埃。在这里，我们证明了对类冥王星柯伊伯带天体（KBO）表面的撞击会产生并喷射出约10^14个碰撞碎片-其中大约一半是H2O冰碎片，一半是N2冰碎片-由于动力学不稳定性耗尽了原始柯伊伯带。我们显示了这些数字和频率之间的一致性，我们将观察星际物体，如1I/'Oumuamua，和更多的彗星状物体，如2I/鲍里索夫，如果其他恒星系统喷射这样的物体与效率一样的太阳;我们推断，分化KBO和动力学不稳定性，喷射冲击产生的碎片可能是太阳系外系统之间的近普遍。银河系的宇宙射线会侵蚀这些超过4.5 Gyr的碎片，因此碎片是长周期奥尔特彗星的一小部分（约0.1%），但C/2016 R2可能是一个例子。我们估计'Oumuamua'大约在0.4 - 0.5 Gyr前从一个年轻（约10^8年）的恒星系统中喷出，我们推测它位于英仙座臂。像'Oumuamua'这样的天体可能直接探测到一种迄今未观测到的系外行星类型的表面成分："系外冥王星"。“Oumuamua可能是带给我们的第一个系外行星样本。
2021-03-16 astro-ph.EP
The Dynamics of Interstellar Asteroids and Comets within the Galaxy: an Assessment of Local Candidate Source Regions for 1I/`Oumuamua and 2I/Borisov
星际小行星1 I/'Oumuamua相对于我们银河系的局部静止标准的低速意味着它是年轻的。采用年轻的年龄假设，我们评估可能的起源系统为这个星际小行星和2 I/鲍里索夫，虽然后者的速度更高，这意味着它不太可能是年轻的。首先，它们过去的轨迹是在星系成分的引力散射（“盘加热”）下建模的，以评估人们可以追溯到多远。圆盘加热的随机性意味着，在-1000万年时，反向积分只能期望精确到15 pc和2 kms $^{-1}$之内，在-10000万年时急剧下降到400 pc和10 kms $^{-1}$，严重限制了我们确定精确起源的能力。尽管如此，我们表明Oumuamua的起源系统目前可能在地球的1千秒差距内，在当地的猎户座手臂。第二，我们回整合Oumuamua的轨迹，以评估源区域，强调年轻的系统和移动的群体。虽然圆盘加热只允许与源区的统计联系，但当这些群体形成时，Oumuamua通过了Carina和Columba移动群体的相当大的子集。这使得它们可能是最合理的源区，如果'Oumuamua是在行星形成过程中或通过星团内的相互作用被抛出的话。我们发现大熊座群中的三颗恒星，一颗褐矮星和其他七颗恒星与2 I/鲍里索夫有可能的相遇，在2 pc和30 km $^{-1}$范围内。这些遭遇的高相对速度意味着没有一个可能是2 I/鲍里索夫的家。
2020-02-19 astro-ph.EP astro-ph.GA
A kinematical age for the interstellar object 1I/'Oumuamua
1 I/'Oumuamua是观测到的第一个穿过太阳系的星际天体。了解这些天体的性质将提供有关行星系形成和演化以及整个银河系化学动力学演化的重要信息。我们获得了这个物体的银河系轨道参数，考虑了8种不同的银河系模型，并将其与来自日内瓦-哥本哈根巡天（GCS）的不同年龄的恒星进行了比较。假设该天体的银河系轨道演化与恒星相似，我们应用贝叶斯分析，并使用恒星速度分布作为年龄的函数，获得'Oumuamua'年龄的概率密度函数。我们考虑了年龄-速度弥散关系（AVR）的两个模型：传统的幂律，使用GCS的数据拟合;以及一个模型，对较年轻的年龄实施第二幂律，我们使用153个疏散星团（OC）的样本拟合。我们发现，AVR的斜率是较小的OC比它是场星。使用这些AVR，我们限制了Oumuamua的年龄范围为0.01-1.87 Gyr，并根据AVR所用的模型，确定了最可能的年龄范围为0.20-0.45 Gyr。我们还估计了由于不知道太阳运动的确切值和1 I/'Oumuamua抛射的特殊性而导致的方法的内在不确定性。
2018-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Origin of 1I/'Oumuamua. II. An ejected exo-Oort cloud object?
1 I/'Oumuamua是第一个被发现的星际入侵者。我们测试的假设，它是一个背景人口的外奥尔特云对象弹出的影响下，后主序星质量损失和恒星相遇的代表。我们通过比较从1 I/'Oumuamua的探测中推断出的星际物体的累积数密度与从这两个清除过程中预期的星际物体的累积数密度来做到这一点。我们考虑了0.08- 8 M $_{\odot}$质量范围，考虑到与恒星质量，银心距离和演化状态的依赖关系，并考虑了广泛的尺寸分布的弹射对象。我们的结论是，1 I/'Oumuamua可能并不代表这个背景人口，即使有很大的不确定性，在质量和大小分布的exo-奥尔特云。我们讨论了来自引力微透镜测量的自由漂浮的行星质量物体的数密度是否可以用作关于1 I/'Oumuamua起源的判别测量（考虑到它们潜在的共同起源）。我们的结论是，这是挑战的质量限制的调查和由此产生的不确定性的自由漂浮物的质量分布。探测到闯入者可能是这个种群中少数几个观测限制之一，但需要注意的是，正如我们在这里和Moro-Mart 'ın（2018）中得出的结论，在1 I/' Oumuamua的情况下，假设这个对象代表各向同性的背景种群可能是不合适的，这使得数量密度的推导非常具有挑战性。
2019-01-10 astro-ph.EP
Why is Interstellar Object 1I/2017 U1 (`Oumuamua) Rocky, Tumbling and Very Prolate?
最近发现的第一个星际物体1 I/2017 U1（'Oumuamua）的亮度变化系数为10，范围大于任何太阳系小行星，光谱特征为D型小行星，并且没有蒸发挥发物的证据，与外奥尔特云的预期相反。该天体是拟议中的“Jurads”天体的第一个例子，“Jurads”是指在其母星主序后演化期间挥发物耗尽并从行星系中喷出的天体。我认为，加热的恒星的巨大阶段流化的前体彗星对象作为挥发物逃逸，使其承担雅可比椭球形的自引力不可压缩液体。碰撞产生了推测的翻滚运动，这一定是在1 I/2017 U1 `Oumuamua形成后数千年发生的。雅可比椭球在转速、密度和轴比之间有着独特的关系。推断的轴比$\gtrapprox 5$意味着密度的下限为1.6 g/cm $^3$，不包括冰的内部，除非它几乎完全冻结的CO $_2$。这个天体是第一个被发现的朱拉德，可能与污染白矮星大气层的吸积天体有关，可能会制造软伽马重复器。
2018-02-07 astro-ph.EP astro-ph.HE
Interstellar object 'Oumuamua as an extinct fragment of an ejected cometary planetesimal
Oumuamua被发现以双曲线轨道穿过我们的太阳系。它呈现出一个明显的矛盾，颜色类似于挥发性丰富的太阳系天体，但在接近太阳时没有可见的放气或活动。在这里，我们表明这种矛盾可以用巨行星喷射微行星的动力学来解释。我们认为，Oumuamua是一个类似彗星的微行星的灭绝碎片，它出生在一个行星形成盘中，该盘也形成了海王星到海王星质量的巨行星。在其弹射的过程中，Oumuamua的母体经历了与一颗巨大行星的近距离接触，并被潮汐分裂成小块，类似于彗星Shoemaker-Levy 9在接近木星后的分裂。我们使用动力学模拟表明，0.1-1%的彗星星子经历破坏性的遭遇之前，弹射。岩石小行星状微行星不太可能分裂，因为它们的密度更高。分裂后，大部分碎片经过足够近的通道到它们的宿主恒星失去它们的表面挥发物并灭绝。像“Oumuamua”这样的小行星碎片在星际天体中的质量很小，但在数量上占主导地位。我们的模型做出的预测将在未来十年由LSST进行测试。
2018-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Could Solar Radiation Pressure Explain 'Oumuamua's Peculiar Acceleration?
Oumuamua（1 I/2017 U1）是在太阳系中观测到的第一个星际起源天体。最近，\citet{Micheli2018}报告说，“Oumuamua”显示偏离开普勒轨道的情况具有很高的统计学意义。观测到的轨道最好用过量径向加速度$Δa \propto r^{-2}$来解释，其中$r$是`Oumuamua到太阳的距离。这样的加速是自然预期的彗星，由蒸发的材料驱动。然而，最近的观测和理论研究表明，`Oumuamua不是一颗活跃的彗星。我们探讨了太阳辐射压引起的超加速的可能性。所需的质量与面积比为$(m/A)\approx 0.1$ g cm $^{-2}$。对于一个薄片，这需要$\approx 0.3-0.9$ mm的厚度。我们发现，虽然非常薄，这样的对象将生存星际旅行超过银河系距离的$\sim 5$千秒差距，承受碰撞气体和尘埃颗粒，以及来自旋转和潮汐力的应力。我们讨论了这样一个物体的可能起源。我们的一般结果适用于任何设计用于星际旅行的光探测器。
2018-11-08 astro-ph.EP astro-ph.GA
Erosion of Icy Interstellar Objects by Cosmic Rays and Implications for `Oumuamua
我们研究了宇宙射线和气体碰撞对冰质星际物体的破坏和改变。利用在本地星际介质中测量的宇宙射线通量以及从不同银河中心半径的伽马射线观测中推断的宇宙射线通量，我们发现宇宙射线侵蚀对于由常见类型的冰组成的星际物体是重要的。有趣的是，宇宙射线加热可能会非常有效地破坏冰冷的星际物体，因此，\citet{jackson2021}在解释“Oumuamua”的组成时提出的N $_2$碎片的初始大小至少应为0.5公里，以便在ISM中的大约0.5 Gyr的旅程中幸存下来，如果它起源于宇宙射线通量增强的区域，则可能更大。这意味着初始N $_2$质量至少比最终值大一个数量级，加剧了解释“Oumuamua”的N $_2$质量预算不足。由于宇宙射线加热和气体碰撞而产生的侵蚀时间也使我们能够对其他类型的冰质星际天体的初始大小设定近似的限制，例如由CO、CO $_2$或CH $_4$组成的天体。对于一个给定的初始大小，我们约束的最大距离的诞生地点的星际物体具有不同的速度。我们还发现，宇宙射线和气体加热可以在摧毁星际物体之前完全改变冰的结构。
2021-10-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Could a Bolide Listed in the CNEOS Database have Originated from 1I/'Oumuamua?
本文考察CNEOS 2017-10-09火流星是否可能为1I/'Oumuamua喷出的星际碎片，依据是其观测时间、地点与预期地球轨道交会情形相符，但缺乏直接速度证据。
2023-07-18 astro-ph.EP astro-ph.GA
Capture of interstellar objects: a source of long-period comets
我们模拟了类似于1 I/`Oumuamua或2 I/Borisov的星际物体（ISO）通过太阳-木星系统的过程。捕获这样的物体是罕见的，绝大多数是从低速度进入类似于已知长周期彗星的轨道。这表明，其中一些彗星可能是太阳系外的起源，特别是不活跃的彗星。假设ISO遵循本地恒星速度分布，我们推断体积捕获率为$0.051\,\mathrm{au}^3 \mathrm{yr}^{-1}$。目前对轨道寿命和空间密度的估计意味着稳态捕获的$\sim10^2$彗星和$\sim10^5$ `Oumuamua类岩石的种群，其中0.033%在任何时候都在6au以内。
2020-01-06 astro-ph.EP
Constraints on the Occurrence of 'Oumuamua-Like Objects
目前，天文学界对星际天体1 I/2017 U1（'Oumuamua）的整体组成或形成机制还没有达成共识。为了评估已经提出的解释Oumuamua的外观和观察到的属性的各种方案的优点，我们报告了一些新的分析，并提供了一个最新的审查目前的假设。我们考虑的解释，可以调和Oumuamua的观察到的非开普勒轨迹与传统的彗星挥发物的非检测。我们研究了这些拟议的形成途径的能力，以填充星系与足够的星际物体，这样的检测'Oumuamua的泛星将是非常有利的。我们认为两个外来冰，氢和氮，表明前者的寒冷的温度要求和后者的必要的形成效率造成严重的困难，这些解释。通过数量级参数和流体动力学撞击坑模拟，我们表明，对太阳系外柯伊伯带类似物的影响预计不会产生像Oumuamua那样大的N2冰碎片。此外，我们还讨论了观测测试，以确认这些冰在未来的星际物体的存在。接下来，我们将研究将Oumuamua的特性归因于其他成分的解释：超多孔尘埃聚集体和由太阳辐射压力驱动的薄膜等。虽然这些假设都不是完全令人满意的，但我们做出的预测将由Vera Rubin天文台进行测试，以解决'Oumuamua引入的紧张局势。
2021-08-25 astro-ph.EP astro-ph.GA
Oumuamua Is Not a Probe Sent to our Solar System by an Alien Civilization
Oumuamua是第一个被发现进入太阳系的太阳系外天体，它具有多种不寻常的特征，这些特征加在一起，很难用小行星和彗星等传统天文实体来解释。因此，有人假设Oumuamua是一个由外星文明建造的星际探测器。我们证明，在外星人的行星系统中使用大型太空望远镜和干涉仪所能取得的成就将完全消除建造和发射Oumuamua类探测器的任何动机。没有任何这样的动机证明Oumuamua不是外星人创造的。大型太空望远镜的存在对包括星际空间旅行、动物园假说、METI和UFO在内的一系列主题有着重要的意义。
2023-01-06 astro-ph.EP physics.pop-ph
Destruction of molecular hydrogen ice and Implications for 1I/2017 U1 (`Oumuamua)
在我们的太阳系中观察到的第一个星际物体，1 I/2017 U1（'Oumuamua），表现出一些特殊的性质，包括极端的伸长和加速过度。最近，\cite{Seligman:2020vb}提出该物体是由分子氢（H $_{2}$）冰制成的。问题是H $_2$天体是否能在从诞生地到太阳系的旅行中幸存下来。在这里，我们研究了冰的H $_2$对象的破坏过程，通过他们的旅程从巨大的分子云（GMC）的星际介质（ISM）和太阳系，由于星际辐射，气体和尘埃，和宇宙射线。我们发现，由于星光加热引起的热升华可以在不到1000万年的时间内摧毁Oumuamua大小的物体。GMC中碰撞加热的热升华可以在Oumuamua大小的H $_2$天体逃逸到ISM之前将其摧毁。最重要的是，富含H $_2$的冰粒的形成不太可能发生在致密环境中，因为碰撞加热提高了冰粒的温度，因此热升华在颗粒生长之前迅速破坏了H $_2$地幔。
2020-08-12 astro-ph.EP astro-ph.GA
On the Anomalous Acceleration of 1I/2017 U1 `Oumuamua
我们表明，$P\sim8\,{\rm h}$测光周期和天体测量的$A_{\rm ng}\sim2.5\times10^{-4}\,{\rm cm\,s^{-2}}$非引力加速度（在$r\sim1.4\,{\rm AU}$）的星际物体1 I/2017（'Oumuamua）可以解释为一个类似于喷气的挥发物，其活动迁移到跟踪太阳下的位置在对象的表面。该模型假设Oumuamua是一个细长的$a\times b \times c$椭球体，产生了一个类似于椭圆形的天体旋转，并意味着一个长半轴$a\sim 5A_{\rm ng}P^2/4π^2 \sim 260\,{\rm m}$。这一尺度与Oumuamua的大小的独立估计一致，该估计源于其测量的亮度，假设$p\sim0.1$的绝对值，适合于经历了长时间暴露于星际宇宙射线通量的冰。使用光线跟踪，我们产生的光变曲线的椭球体，受到物理上一致的太阳下的扭矩和随时间变化的几何形状的太阳-地球-Oumuamua配置。我们的合成光变曲线显示从混沌翻滚和变化的横截面照明，是与观察一致的变化，同时避免显着的长期变化的光度周期性。如果我们的模型是正确的，'Oumuamua经历了质量损失，在与内太阳系相遇的$\sim 100\,{\rm d}$跨度期间浪费了其总质量中的$\sim 10\%$，并且具有非常低的$[{\rm C}/{\rm O}]\lesssim 0…
2019-03-12 astro-ph.EP
Acceleration of 1I/`Oumuamua from radiolytically produced H$_2$ in H$_2$O ice
本研究提出1I/‘Oumuamua的非引力加速度源于其富水冰内部经宇宙射线辐射产生的捕获态分子氢的释放，该机制无需精细调谐即可解释其奇特性质，支持其为类似太阳系彗星的星子遗迹。
2023-03-23 astro-ph.EP
Observable tests for the light-sail scenario of interstellar objects
我们通过比较物理模型和观测约束条件，仔细研究了第一个星际物体（ISO）1 I/2017 U1（`Oumuamua）的光帆场景。这些分析可推广用于今后对类似“Oumuamua”的天体的勘测。由于磁场和气体原子的作用，光帆在星际空间中会发生漂移，这对导航系统提出了挑战。当光帆进入内太阳系时，侧向辐射压力会导致相当大的非径向位移。极高的维度比和翻滚运动，可以产生振幅极大的光曲，甚至可以让光帆时不时的隐形。这些观测特征使我们能够研究星际物体的光帆场景。结果表明，即使光帆在星际介质中的运动距离仅为1 pc，其漂移量也为$\sim 100\,$ au。光帆的预期亮度调制与Oumuamua观测到的变化幅度（$\sim$ 2.5 - 3）相匹配的概率<1.5%。此外，在发现后两个月内的55次观测中，翻滚的光帆可见（比V=27亮）的概率为0.4%。辐射压力可能导致光帆的轨道平面垂直位移大于Oumuamua。此外，“Oumuamua”的反日加速度与侧向加速度之比与光帆的加速度之比相差约1.5σ。我们认为，“Oumuamua”号不太可能是一艘轻型帆船。光帆入侵的动力学，如果存在的话，有明显的观测特征，这可以定量识别和分析，在未来的调查与我们的方法。
2022-09-05 astro-ph.EP astro-ph.GA
1I/2017 U1 (`Oumuamua) is Hot: Imaging, Spectroscopy and Search of Meteor Activity
1 I/2017 U1（`Oumuamua）是最近发现的一颗双曲线轨道小行星，可能是太阳系中发现的第一个太阳系外起源的宏观物体。在这里，我们目前的成像和光谱观测\textquoteleft Oumuamua使用的帕洛玛黑尔望远镜以及搜索流星活动可能与此对象使用加拿大流星轨道雷达。我们发现，\textquoteleft Oumuamua表现出中等光谱梯度的$10\%\pm6\%~(100~\mathrm{nm})^{-1}$，值显着低于外太阳系机构，表明形成和/或以前居住在一个温暖的环境。成像观察和谱线分析显示，没有证据表明\textquoteleft Oumuamua目前正在活动。负流星观测是预期的，因为由众所周知的彗星物种（如CO）升华驱动的喷射需要在$\sim100$ au处的$\sim40$ m s $^{-1}$的极端喷射速度才能到达地球。没有明显的候选恒星被认为是\textquoteleft Oumuamua的起源点。如果$\sim10^9$在太阳系附近有一个平均自由程，那么\textquoteleft Oumuamua在遇到太阳系之前可能在星际空间中度过了很长一段时间。
2017-11-13 astro-ph.EP
'Oumuamua as a light sail -- evidence against artificial origin
`Oumuamua是第一个被探测到的太阳系星际访客，其轨道显示出非重力加速度。排除了其他的推进方式，比如物质通过彗星尾巴蒸发，有人认为辐射压力是造成这种加速的原因。因此，该物体的质量必须约为40吨，鉴于其尺寸，如果与地球的岩石/铁成分相似，`Oumuamua必须有~1毫米的厚度。这提出了一种广为宣传的可能性，即“Oumuamua”是人造的，是由外星文明故意发送到星际空间的，然而，这一结论依赖于一种常见的误解，即光（太阳能）帆可以加速到光速的相当一部分，允许快速的星际旅行。我们表明，这样的速度是无法达到的概念人造帆，并根据其观察到的参数，'Oumuamua将需要5亿年才能从其最近的可能起源系统到我们的太阳系。这些宇宙学时间尺度使它不太可能是外星文明发送的探测器。
2021-05-19 astro-ph.EP physics.app-ph physics.pop-ph
Tumbling motion of 1I/'Oumuamua reveals body's violent past
太阳系演化的模型表明，由于动力学的不稳定性，几乎所有行星形成时遗留下来的原始物质都被喷射到星际空间。因此，其他行星系也应该会抛出较小的天体，而且在星际空间中应该是丰富的。这些天体的数量密度，以及它们穿透太阳系时被探测到的前景，已经被推测了几十年，最近随着泛星和LSST调查的兴起，人们寄予厚望。2017年10月18日，Pan-STARRS发现了1 I/'Oumuamua。在这里，我们报告均匀光度观测这个机构从双子座北，其中密集覆盖共8小时超过两个晚上。1 I/'Oumuamua的组合超深图像没有显示彗星活动的迹象，证实了早期不太敏感的搜索结果。我们的数据还显示了一个巨大的亮度变化范围> 2.5等，比以往任何时候都在太阳系天体中观察到的都要大，这表明该天体的形状非常细长。但最重要的是，光变曲线从一个自转周期到另一个自转周期并不完全重复，我们的数据显示，它的双峰周期为7.5483 $\pm$ 0.0073 hr，这与早期的测定结果不一致。这些都是翻滚运动的明显迹象，这是1 I/'Oumuamua旋转的显著特征，与遥远过去的灾难性碰撞一致。这是第一个太阳系外起源的小天体碰撞的例子，表明其他行星系中小天体种群的碰撞演化并不罕见。
2017-12-01 astro-ph.EP
APO Time Resolved Color Photometry of Highly-Elongated Interstellar Object 1I/'Oumuamua
我们报告了2017年10月29日04：28至08：40 UTC由Apache Point Observatory（APO）3.5米望远镜的ARCTIC相机拍摄的星际物体Oumuamua（1 I）的$g$，$r$和$i$波段观测。我们发现1 I的颜色是$g-r=0.41\pm0.24$和$r-i=0.23\pm0.25$，与Masiero（2017），Ye等人（2017）和Fitzsimmons等人（2017）的可见光谱一致，并且与太阳系C/D小行星，特洛伊或彗星的种群最具可比性。我们没有发现任何彗星活动的证据，在日心距离1.46 au，大约1.5个月后，1 I的最接近太阳的距离。在$r$观测中发现了显著的亮度变化，在运行结束时，该物体变得明显更亮。通过将我们的APO光度时间序列数据与Knight等人（2017）的发现频道望远镜（DCT）数据相结合，在2017年10月30日拍摄了20小时后，我们构建了一个几乎完整的光变曲线，最可能的光变曲线周期为$P \simeq 4~{\rm h}$。我们的研究结果表明，双峰旋转周期为8.1 $\pm$ 0.02小时，与峰到峰振幅为1.5 - 2.1马格。假设1 I的形状可以近似为椭圆体，振幅约束意味着1 I具有3.5至10.3的轴比，这是惊人的细长。假设1 I是旋转超过其临界破裂极限，我们的结果是兼容的1 I具有适度的凝聚力，并可能已获得其细长的…
2018-01-29 astro-ph.EP
Interstellar Objects
本文回顾了2017年以来发现的两个星际天体1I/`Oumuamua和2I/Borisov的观测特征与起源假设，指出它们揭示了银河系中存在大量类似天体，未来观测将为行星形成过程提供新见解。
2023-04-02 astro-ph.EP astro-ph.GA
Constraints on the Density and Internal Strength of 1I/'Oumuamua
1 I/'Oumuamua于2017年10月19日由全景巡天望远镜和快速反应系统（Pan-STARRS 1）发现。与之前发现的所有小行星不同，这个天体被确定为具有离心率$e > 1.0$，这表明它来自星际。自从这一发现以来，在有限的机会窗口内，已经对该物体进行了几次光度和光谱研究。使用测得的光变曲线振幅和旋转周期，我们发现，在假设的三轴椭球体，密度范围$1500 < ρ< 2800$公斤米$^{-3}$匹配的意见，并没有显着的凝聚力是必需的。我们还确定，$6\pm 1:1$的纵横比是最有可能占相位角的影响，并考虑到表面性能的潜在影响后。这种延长仍然是显著的，但低于其他一些估计。
2018-03-27 astro-ph.EP
Revisiting the trajectory of the interstellar object 'Oumuamua: preference for a radially directed non-gravitational acceleration?
本文重新分析星际天体'Oumuamua的轨迹观测数据，独立确认其存在非引力加速度，并发现该加速度更可能沿径向背离太阳且随日心距离呈幂律变化，为解释其物理机制提供约束。
2023-04-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
1I/'Oumuamua as an N2 ice fragment of an exo-Pluto surface: I. size and compositional constraints
星际天体1I/'Oumuamua的起源一直无法解释。我们进行计算的非重力加速度，将经历由一系列不同的冰组成的机构，并证明，由N2冰组成的机构将满足现有的约束条件的非重力加速度，大小和体积，以及缺乏可检测的排放的CO或CO2或灰尘。我们发现'Oumuamua很小，在距离太阳1.42天文单位的观测时尺寸为45 m x 44 m x 7.5 m，具有0.64的高散射度。这与冥王星和海卫一等天体的N2表面一致。我们估计'Oumuamua'大约在0.4 - 0.5 Gyr前从一个年轻的恒星系统中喷出，可能在英仙座臂中。像'Oumuamua'这样的物体可能直接探测到一种迄今未观测到的系外行星类型的表面成分："外冥王星"。在一篇配套论文（Desch & Jackson，2021）中，我们证明了在其他恒星系统中，像柯伊伯带所经历的那样的动力学不稳定性可能会产生并喷射出大量的N2冰碎片。“Oumuamua可能是带给我们的第一个系外行星样本。
2021-03-16 astro-ph.EP
`Oumuamua as a messenger from the Local Association
Oumuamua是第一个被证实的星际天体，它绕太阳运行的轨迹是双曲线。但其起源却鲜为人知。通过对23万颗本星系星轨道的模拟，我们发现了109次小于5pc的近星点碰撞。Oumuamua的低特有速度暗示它起源于一个具有类似速度的年轻恒星协会。特别是，我们发现Oumuamua将与至少五颗属于本协的年轻恒星缓慢相遇，从而表明这些可能是形成和喷出的地点。除了极细长的形状外，`Oumuamua的现有观测数据还显示其呈红色，表明其表面可能富含有机物，但没有活动。这些特征似乎与年轻恒星系统中部行星和碎片物体之间的高能碰撞形成一致。我们估计至少有6.0 $\times10^{-3}$ au $^{-3}$的平均直径大于100米的星际物体，并发现，它很可能是他们中的大多数将被弹射到银河系晕。我们对可用光变曲线的贝叶斯分析表明旋转周期为$6.96_{-0.39}^{+1.45}$ h，这与Meech等人2017年的估计一致，并且比其他文献短。代码和结果可在https://github.com/phillippro/Oumuamua上获得。
2017-12-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Metal Pollution of Low-Mass Population III Stars through Accretion of Interstellar Objects like `Oumuamua
我们计算了像Oumuamua这样的星际天体（ISO）在低质量第III星族恒星上的吸积质量（Pop.~ III幸存者），并估计Pop.~三个幸存者。从Oumuamua的发现中估计的ISO数密度是如此之高（$\sim 0.2$ ~au $^{-3}$），以至于Pop.~ III幸存者有机会与ISO碰撞$\gtrsim 10^5$次每$1$ ~Gyr。“Oumuamua本身将在Pop附近升华。III幸存者，因为它具有小尺寸，$\sim 100$ ~m。然而，大小为$\gtrsim 3$ ~km的ISO将达到Pop.~三名幸存者浮出水面。假设尺寸大于$D$的ISO累积数密度为$n \propto D^{-α}$，Pop.~ III期存活者可增加ISO质量$\gtrsim 10^{-16}M_\odot$，或ISO铁质量$\gtrsim 10^{-17}M_\odot$（如果为$α< 4$）。这个铁的质量比星际介质（ISM）的吸积质量大几个数量级。考虑到Pop.~对流区的物质混合，III幸存者，我们得到它们的表面污染典型的是[Fe/H] $\lesssim -8$在大多数情况下，然而表面污染的Pop. III型$0.8M_\odot$幸存者可能是[Fe/H] $\gtrsim -6$，因为对流层非常浅。如果我们应用于位于银河系中心距离为8千秒差距处的第三次爆发的幸存者，金属污染的依赖关系如下…
2018-05-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
What and Whence 1I/`Oumuamua: A Contact Binary from the Debris of a Young Planetary System?
我们太阳系中第一个被证实的星际闯入者，1 I/`Oumuamua，很可能是从另一颗恒星喷出的一个小天体，但它短暂的飞越和微弱的光线使它很难研究。两个显着的性质是它的大（高达2.5等）的旋转变化和它的运动相对于太阳之前遇到。前者表明它是一个极其细长的形状（长宽比约为10），后者则是来自附近星协中一颗年轻恒星的原行星盘。与预期相反，它也不像彗星。1 I/`Oumuamua的变异性也可以解释，如果它是一个接触双星组成的近平衡椭球组件和非均匀的表面，即较亮，灰尘覆盖的内朝向半球和较暗，无尘的外朝向两极。这种形状是辐射、潮汐和碰撞的合理结果，在这些系统中，行星正在清除星子盘。1 I/`Oumuamua与一个年轻（<1亿年）恒星协的运动一致的概率<1%。如果它是年轻的，它的检测相对于更多，更老的同行可以解释为选择效应，由于银河系宇宙射线和尘埃的损失使表面变暗。1 I/`Oumuamua表面上没有冰，可以解释为如果喷出的岩石微行星的特征是比它们的冰对应物更小，因此数量远远多于它们的冰对应物：太阳系目前可能有几个这样的物体被木星和太阳的联合引力捕获。
2018-04-15 astro-ph.EP
Project Lyra: A Mission to 1I/'Oumuamua without Solar Oberth Manoeuvre
为了解决星际物体1 I/'Oumuamua的性质问题，需要通过航天器进行现场观测，因为该物体已经超出了现有望远镜的范围。大多数以前使用近期技术达到1 I/'Oumuamua的建议都是基于太阳Oberth机动（SOM），因为没有SOM的轨道通常在较短的任务持续时间和较高的总速度要求方面明显较差。虽然SOM允许巨大的速度增益，但它在技术上也具有挑战性，从而增加了方案和任务相关的风险。在本文中，我们根据2028年的发射确定了一条通往星际物体1 I/'Oumuamua的替代路线，该路线不需要SOM，但与SOM任务具有相似的性能。它采用了木星Oberth机动（JOM），总飞行时间约为26年左右。这一轨道的有效性是由于它利用VEEGA序列显著降低了$Δ$ V到木星的距离。弹道的总$Δ$ V为15.8 $kms^{-1}$，相应的有效载荷质量对于SLS Block 1B为115 kg，对于Block 2为241 kg。JOM的另一个优点是相对于1 I/'Oumuamua的到达速度约为18 $kms^{-1}$，远低于SOM的约30 $kms^{-1}$的等效速度。
2022-01-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
1I/`Oumuamua and the Problem of Survival of Oort Cloud Comets Near the Sun
一组2000-2017年的长周期彗星，它们具有近日点距离小于1天文单位的高质量轨道，这表明在近日点前不久死亡的天体几乎完全是奥尔特云彗星，特别是那些近日点在太阳0.6天文单位内的彗星，本质上更暗，尘埃少。它们的解体倾向远高于Bortle近日点生存法则的预测，促使作者提出一个新的天气指数，以供未来的观测工作测试。奥尔特云彗星的彗核在太阳附近很容易消亡，这与其他几乎总能存活下来的长周期彗星的彗核有很大的不同。在这种情况下，在近日点之后发现的“Oumuamua”很可能是一颗星际彗星的主要碎片，如果它与已知的奥尔特云彗星相似，尽管比它暗得多，那么它肯定会在近日点附近消亡。斯皮策空间望远镜没有探测到`Oumuamua，这与煎饼形状的光学数据相符，但与雪茄形状的光学数据不符，雪茄形状的最大尺寸不超过160米（在0.1米处）。虽然太阳辐射压力引起的非重力加速度需要非常高的孔隙度，但“Oumuamua”的估计质量比等截面的未结合的亚微米级尘埃颗粒云大几个数量级。这种加速可能在50天内使`Oumuamua移动250，000公里，将其他潜在碎片散布在大片空间。
2019-05-06 astro-ph.EP
