星际物体光帆情景的可观测检验

我们通过比较物理模型与观测约束，仔细审视了首个星际物体（ISO）1I/2017 U1（‘Oumuamua）的光帆情景。这些分析可推广至未来对类‘Oumuamua物体的巡天。光帆在星际空间中因磁场和气体原子而经历漂移，这给导航系统带来挑战。当光帆进入太阳系内部时，侧向辐射压力导致相当大的非径向位移。极大的尺寸比与翻滚运动可能造成振幅极大的光变曲线，甚至使光帆不时不可见。这些观测特征使我们能够检验星际物体的光帆情景。我们的结果表明，即便航行距离仅1 pc，自由旋转光帆在星际介质中的漂移也达$\sim 100\,$au。光帆预期亮度调制与‘Oumuamua观测到的变化幅度（$\sim$ 2.5 -- 3）相符的概率小于1.5%。此外，在发现后两个月内分布的55次观测中，翻滚光帆可见（亮于V=27）的概率为0.4%。辐射压力造成的光帆垂直于轨道平面的位移大于‘Oumuamua的相应位移。而且，‘Oumuamua的反日加速度与侧向加速度之比偏离光帆的该比值约1.5{\sigma}。我们认为‘Oumuamua不太可能是光帆。若存在侵入的光帆，其动力学具有独特的观测特征，可在未来巡天中用我们的方法定量识别与分析。