穿越分子云的星际天体奥陌陌们
星系天体物理
2020-11-18 v1
摘要
仅在两年内便探测到 1I/奥陌陌（Oumuamua）与 2I/鲍里索夫（Borisov），令人印象深刻地表明星际天体（ISO）在银河系中必定十分常见。一旦从母星系释放，这些 ISO 便在星际空间中旅行数十亿年（Gyr）。虽然常被想象为空旷，但星际空间包含气体与尘埃，其最显著的形式为分子云。通过数值模拟，我们检验了 ISO 穿越此类分子云的频率。我们发现 ISO 穿越分子云的次数惊人地频繁。在太阳邻域，ISO 通常将其旅程的 0.1–0.2% 耗费在分子云内；对于相对缓慢的 ISO（< 5 km/s），这一比例可增至 1–2%，相当于每 Gyr 10–20 Myr。因此，动力学上最年轻的 ISO 在分子云中停留时间最长。换言之，分子云必然主要包含相对年轻的 ISO（< 1–2 Gyr）。因而 ISO 播种过程的半衰期远短于恒星寿命。实际耗费在分子云（MC）中的时间随到银河系中心的距离增加而减少。我们发现 ISO 穿越分子云如此频繁，以至于回溯其路径以寻找 250 Myr 之外的母恒星似乎已无意义。此外，基于恒星分布，我们给出了依赖于银心距离的 ISO 密度的最初估计。
引用
@article{arxiv.2009.08773,
title = {Oumuamuas passing through molecular clouds},
author = {Susanne Pfalzner and Melvyn B. Davies and Giorgi Kokaia and Michele Bannister},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08773},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 7 figures, accepted by ApJ