宇宙射线对冰质星际物体的侵蚀及其对 `Oumuamua 的启示
星系天体物理
2021-11-01 v2 地球与行星天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们研究星际物体被宇宙射线和气体碰撞所造成的破坏与改变。利用在局部星际介质中测量的宇宙射线通量以及在不同银心距离处通过伽马射线观测推断出的通量，我们发现宇宙射线侵蚀对于由常见类型冰组成的星际物体是显著的。有趣的是，宇宙射线加热可能非常有效地破坏冰质星际物体，以至于如 \citet{jackson2021} 为解释 `Oumuamua 的成分所提出的 N 碎片的初始尺寸应至少为 0.5 km，才能在星际介质中完成约 0.5 Gyr 的旅程；如果它起源于宇宙射线通量增强的区域，其尺寸可能需要更大。这意味着初始 N 质量至少比最终值大一个数量级，加剧了解释 `Oumuamua 时 N 质量预算的不足。由宇宙射线加热和气体碰撞引起的侵蚀时间也允许我们对其他类型冰质星际物体（例如由 CO、CO 或 CH 组成）的初始尺寸设定近似限制。对于给定的初始尺寸，我们限制了具有不同速度的星际物体到其诞生地的最大距离。我们还发现，宇宙射线和气体加热能够在破坏星际物体之前完全改变其冰结构。
引用
@article{arxiv.2109.04494,
title = {Erosion of Icy Interstellar Objects by Cosmic Rays and Implications for `Oumuamua},
author = {Vo Hong Minh Phan and Thiem Hoang and Abraham Loeb},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.04494},
year = {2021}
}
备注
7 pages and 3 figures