Межзвёздная комета 3I/ATLAS, ставшая лишь третьим зафиксированным объектом, прибывшим из-за пределов Солнечной системы, теперь удаляется из неё и, вероятно, больше не вернётся. Она движется с колоссальной скоростью, приблизившись к Солнцу на расстояние менее полутора астрономических единиц (одна а.е. соответствует расстоянию от Земли до Солнца) в октябре 2025 года, а к апрелю текущего года уже прошла орбиту Юпитера, продолжая свой путь. Ширина кометы превышает километр, и она состоит из пыли и льда, образовавшихся в далёкой планетной системе.
Благодаря современным технологиям космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), ученые из Калифорнийского технологического института провели анализ средневолновых инфракрасных сигнатур (длин волн света, во много раз превышающих порог восприятия человеческого глаза), излучаемых 3I/ATLAS при его приближении к Солнцу. Это позволило им получить представление об условиях, существовавших в удалённом регионе, где этот объект образовался. По словам Мэтью Белякова, аспиранта Калтеха и первого автора статьи, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters, 3I/ATLAS представляет собой весьма любопытный объект, который перемещался по галактике на протяжении как минимум миллиарда лет. Его высокая скорость движения предоставила исследователям лишь краткий период для изучения.
В процессе становления нашей Солнечной системы огромное количество планетезималей — небольших скоплений горных пород и льда — объединялись, формируя Землю и другие планеты. Комета 3I/ATLAS служит примером такой планетезимали, происходящей из другой планетной системы, и, следовательно, отличается от объектов нашей системы по соотношению и химическому составу. Инструменты, установленные на телескопе JWST, позволяют выявлять и картировать широкий спектр этих соединений, исходящих от кометы, что даёт информацию о месте её формирования в родной системе.
Ранее наша Солнечная система уже была посещена двумя другими межзвёздными объектами: 1I, также известная как «Оумуамуа, которая при обнаружении в 2017 году не демонстрировала кометной активности, и 2I/Борисова, найденная в 2019 году и представлявшая собой довольно тусклый объект. Напротив, комета 3I/ATLAS отличается исключительной яркостью, что делает её прекрасной целью для изучения с использованием передовой аппаратуры JWST.
В течение длительного пути поверхность кометы подвергалась воздействию космических лучей, что привело к тому, что её наиболее летучие поверхностные льды, например, метан, выделяли газ в незначительных количествах при приближении к Земле. Тем не менее, когда комета 3I/ATLAS удалялась от нашей Солнечной системы в декабре, анализ Белякова, выполненный с использованием телескопа Джеймса Уэбба, продемонстрировал усиление выделения метана по мере нагрева кометы Солнцем. Этот сдвиг свидетельствует о том, что 3I/ATLAS сбросила свою древнюю внешнюю оболочку и начала испарять внутренние слои льда, что позволяет наблюдениям, проведённым после её максимального сближения, раскрыть глубинный состав этого уникального объекта, а не только химический состав его верхних, облученных слоёв. Беляков сообщает, что телескоп Джеймса Уэбба планирует повторно изучить 3I/ATLAS этой весной, хотя наблюдать её становится всё сложнее, поскольку она уже находится на орбите Юпитера. Кроме того, группа исследователей уже проанализировала пылевой состав кометы, и результаты этих наблюдений будут представлены в статье, находящейся в стадии подготовки к публикации.
Исследование в журнале The Astrophysical Journal Letters.