恒星間彗星は、放浪する天体であり、どの恒星の周りも公転していない銀河の放浪者です。 惑星形成時に原始の恒星系から放出され、星間空間を自由に漂い、天の川銀河の集団的な重力のみに影響を受けます。 「局所的」な彗星とは異なり、太陽の周りを閉じた楕円軌道で公転するのではなく、双曲線軌道（離心率が1より大きい）をたどります。 これらは、軌道の偶然によって我々の恒星近傍を一度だけ通過し、太陽の重力に捕らえられることなく、銀河の深淵へとさらに数億年旅を続けます。
注記： 恒星系が誕生する際、形成中の惑星の重力的な攪乱によって、数十億の小天体が星間空間に放出されます。 我々の太陽もまた、相当量のこのような破片を放出しました。 これらの破片は現在、銀河を放浪し、原始の恒星系の化学的な痕跡（鉱物、氷、有機分子）を「宇宙の海のメッセージボトル」のように運んでいます。
2017年10月19日、ハワイのPan-STARRS1望遠鏡を使用していた天文学者ロバート・ウェリック（1982年生まれ）は、太陽の重力だけでは説明できない異常な速度で移動する天体を検出しました。 この天体は1I/'オウムアムアと命名され、これは「遠くから最初にやってきた偵察者」を意味するハワイ語です。 これは、我々の太陽系で初めて確認された恒星間天体でした。
この天体は、近日点通過後に既に太陽から急速に遠ざかっているところを発見されました。 天文学者たちは、それがあまりにも暗くなる前に、わずか数週間しか観測することができませんでした。 分光法による試みは、表面やガス放出の分子を特定することができず、ほとんど成功しませんでした。
その不可解な振る舞いは、すぐに激しい科学的論争を引き起こしました。 その形状は非常に細長く、周期的な明るさの変化は乱れた回転を示唆していました。 さらに驚くべきことに、その加速度は重力的な予測と完全には一致せず、非重力的な推進力の過剰が測定されました。
2019年8月30日、ウクライナのアマチュア天文学者ゲナディ・ボリソフ（1966年生まれ）は、クリミアの自分の天文台から、明らかに彗星のような外観を持つ天体を発見しました。 すぐにその双曲線軌道が計算され、その離心率3.356は恒星間起源であることに疑いの余地がありませんでした。 この彗星は2I/ボリソフと正式に命名され、2番目の確認された恒星間天体であり、明確な古典的な彗星活動を示した最初の天体となりました。
'オウムアムアとは異なり、2I/ボリソフはより馴染み深いものでした。 地上および宇宙からの分光分析により、一酸化炭素（CO）、水（H₂O）、およびシアン化物（CN）の存在が明らかになりました。これらは我々の太陽系の彗星でも一般的に見られる化合物です。 2020年にNature Astronomy誌にピオトル・グジクとビン・ヤンのチームによって発表された研究では、この彗星は特にCOの割合が高く、太陽系の彗星の平均よりもはるかに高いことが示され、原始の恒星から遠く離れた寒い環境で形成されたことを示唆しています。
人類は初めて、他の恒星系で形成された天体の化学組成を直接分析することができ、銀河規模での惑星形成プロセスに関する観測的な制約を提供しました。
| 名称 | 発見日 | 発見者/プログラム | 離心率 | 速度 \(v_\infty\) (km/s) | 彗星活動 | ステータス |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1I/'オウムアムア | 2017年10月19日 | ロバート・ウェリック、Pan-STARRS1（ハワイ） | 1.201 | 約26 | 検出されず | 恒星間確認済み |
| 2I/ボリソフ | 2019年8月30日 | ゲナディ・ボリソフ、クリミア天文台 | 3.356 | 約32 | コマと尾がよく発達 | 恒星間確認済み |
科学的な好奇心を超えて、恒星間彗星は太陽系外物質の自然なサンプルです。 それらの化学組成は、原始の恒星の原始惑星系円盤に存在した物理的および化学的条件を反映しています：温度、同位体比、分子の存在量。 各恒星間天体は、ある意味で未知の恒星環境の化学的な指紋です。
このような天体を介して化学物質が一つの恒星系から別の恒星系へと循環するという考えは、 パンスペルミア の概念と密接に関連しています。 もし複雑な有機分子、あるいは前生物的化合物が恒星間旅行に耐えることができるなら、恒星系間の化学的交換の可能性は排除できません。
さらに根本的には、これらの天体の検出と研究は、我々の太陽系が銀河の中で孤立していないことを確認しています。 それは他の場所からの物質の連続的な流れの中にあり、惑星の破片の永続的な交換が、数十億年にわたって天の川銀河の恒星系間に共通の化学的な織物を織り上げています。
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