Кратко, по пунктам.
Гипотезы о происхождении
- Межзвёздный естественный объект, выброшенный из чужой планетной системы в результате гравитационных взаимодействий (самая общепринятая). Обоснование: гиперболическая орбита и скорость.
- Происхождение из молодой звёздной системы (низкая относительная скорость относительно локального стандарта покоя) — обсуждалось, но не доказано.
- Экзотические естественные варианты: объект из очень пористого/пухкого агрегата (флока), кусок замёрзших необычных летучих веществ (например ${\mathrm{H}}_2$, ${\mathrm{N}}_2$ — спорные варианты).
- Гипотеза искусственного происхождения (например, лёгкий «парус») — предложена, но остаётся крайне спекулятивной и не доминирует в сообществе.
Гипотезы о форме и структуре
- Узкий вытянутый («игла/цилиндр») — изначально интерпретировалось по большой амплитуде светового кривого; требовало большого осевого отношения (оценки до $\sim 10:1$).
- Плоский «диск/блин» (pancake) — альтернативная модель, также согласуется с вариациями света при определённой геометрии.
- Очень пористый сгусток (низкая плотность) — объясняет большие пролетные воздействия при небольшой массе.
- Тончайшая мембрана/парус — объясняет наблюдаемое влияние давления излучения Солнца, но требует необычных материалов/структур.
Гипотезы о движении (причина ненормального ускорения)
- Классическое безынертное отталкивание (реактивное ускорение от газовыделения): слабая или невидимая кома, но малые струи газа могли дать ускорение. Проблема: не обнаружены линии газа/пыли при глубоких наблюдениях; неясно, почему выбросы не значительно изменили вращение.
- Давление солнечного излучения (radiation pressure): ненулевое радиальное ускорение можно описать как $a_{ng}\propto r^{-2}$; по оценкам, величина при 1 а.е. примерно $a\approx 5\times 10^{-6}m/{\mathrm{s}}^2$. Для объяснения этого требуются либо очень высокая площадь на единицу массы (тонкая плёнка), либо экстремально низкая плотность.
- Комбинации или нестандартные льды (сублимирующие виды, трудно детектируемые) — предлагались, но имеют физические/выживаемые в межзвёздном пространстве проблемы.
Ключевые наблюдения, которые были решающими
- Орбита: гипербола, эксцентриситет $e\approx 1.2$, перигелий $q\approx 0.25\mathrm{au}$, входящая скорость на бесконечности $v_{\infty }\approx 26km/s$ — доказательство межзвёздного происхождения.
- Световой поток (light curve): большая амплитуда и быстрые изменения — указание на сильно ненаправленную форму и свободное вращение (tumbling), с характерными периодами порядка нескольких часов ($P\sim 7\text{–}8$ ч, оценки варьируются).
- Отсутствие видимой комы и неудачные глубокие спектроскопические попытки обнаружить газ/пыль (верхние пределы на CN, CO и т.д.) — делает классическое кометное объяснение проблематичным.
- Ненулевое некулоновское радиальное ускорение, описываемое как $a_{ng}(r)\propto r^{-2}$ (Micheli et al. 2018) — ключевой «загадочный» факт.
- Инфракрасная невидимость (Spitzer) — накладывает ограничения на размер и альбедо; вместе с оптической яркостью даёт широкие, но ограниченные диапазоны эффективного размера.
- Поляризация и спектр: красноватый, схожий с органическим/карбоновым покрытием, но не так красен, как многие объекты пояса Койпера.
Нерешённые и спорные вопросы
- Причина некулоновского ускорения: остаточно два основных конкурирующих объяснения — очень слабое, практически невидимое газовыделение или действие давления света (парус/тонкая структура). Оба варианта имеют серьёзные затруднения с физическим обоснованием.
- Точная форма и размеры: вытянутый «игольчатый» против плоского «блина» против пористой агрегатной структуры — данные допускают несколько несводимых моделей.
- Плотность и состав: нет прямых спектральных линий частиц/газов; плотность может быть от порядков типичных каменных тел до сверхнизкой в моделях флоков.
- Механизм образования и частота: как и насколько часто выбрасываются такие объекты из других систем; оценки потоков межзвёздных тел зависят от многих неопределённостей.
- Возможность искусственного происхождения: не исключена полностью по некоторым моделям, но на данный момент не имеет убедительных подтверждающих данных; требует дополнительных наблюдений для проверки (например, радиоизлучение, необычные спектральные признаки — не обнаружены).
- Что бы дало окончательное разрешение: раннее обнаружение подобного объекта (чтобы отследить до перигелия и после), детальная спектроскопия в широкий диапазон, глубокие инфракрасные наблюдения и, в идеале, миссия встречи/приближения для прямого измерения формы, массы и состава.
Короткое резюме
- Наблюдения однозначно показали межзвёздную природу, сложную форму (свободное вращение, высокая асимметрия) и аномальное радиальное ускорение без явной комы. Главные гипотезы — слабое/невидимое газовыделение или действие давления света на очень лёгкую/тонкую структуру; ни одна гипотеза пока не закрывает все наблюдения полностью. Основные вопросы — причина ускорения, точная форма/плотность и механизм происхождения — остаются нерешёнными.