VLT розкриває детальний спектральний портрет наукових новин 3i/ATLAS
Міжнародна група астрономів з Чилі, Європи, Сполучених Штатів, Канади та Нової Зеландії зафіксувала найдетальніший спектроскопічний проблиск міжзоряної комети, що перетинає нашу Сонячну систему. Використовуючи спектроскопічні дані двох приладів на Дуже Великому Телескопі (VLT) ESO, вони виявили випромінювання атомарного нікелю та ціану з 3I/ATLAS, лише третього підтвердженого міжзоряного об’єкта в історії.
Це зображення міжзоряної комети 3I/ATLAS було зроблено за допомогою інструменту Hubble Wide Field Camera 3 (WFC3) 27 грудня 2025 року. Автор зображення: NASA / ESA / CSA / Hubble.
3I/ATLAS було виявлено 1 липня 2025 року дослідницьким телескопом ATLAS (система остаточного попередження про зіткнення з Землею астероїдів), що фінансується НАСА.
Також відомий як C/2025 N1 (ATLAS) і A11pl3Z, міжзоряний гість прибув з напрямку Стрільця.
У той час комета перебувала на геліоцентричній відстані 4,51 астрономічних одиниць (а.о.) з ексцентриситетом 6,13.
«Характеристика нестабільної структури міжзоряних об’єктів, що проходять через Сонячну систему, дає унікальне вікно на хімічні та фізичні процеси, що відбуваються в далеких зоряних системах», – сказав доктор Рохан Рахатгаонкар з Папського католицького університету Чилі та його колеги.
«Міжзоряні об’єкти зберігають ознаки активних хімічних і фізичних процесів у своїх натальних протопланетних дисках, потенційно змінених під впливом міжзоряного середовища».
«При нагріванні сонячним випромінюванням кометні міжзоряні об’єкти вивільняють тверді речовини та газ через кометну активність».
У липні та серпні астрономи провели кампанію спектроскопії високої роздільної здатності, коли 3I/ATLAS наближався на відстань приблизно від 4,4 до 2,85 астрономічних одиниць від Сонця.
Щоб отримати спектри комети, вони використовували інструменти VLT X-Shooter і Ultraviolet and Visual Echol Spectrograph (UVES).
Спостереження показують, що в комі комети – туманній хмарі газу та пилу, яка огортає її ядро – переважає пил із стійким червоним оптичним континуумом, що свідчить про насичений органічними речовинами матеріал.
Цей червоний колір нагадує комети в Сонячній системі та деякі з найпримітивніших тіл поясу Койпера, вказуючи на спільні фізичні процеси в планетних системах.
Ультрафіолетовий/синій спектр 3I/ATLAS із відніманням континууму, що показує випромінювання Ni I під час 11 візитів VLT/X-shooter (синій) і двох візитів VLT/UVES (блакитний). Автор зображення: Rahatgaonkar та інші., doi: 10.3847/2041-8213/ae1cbc.
Коли 3I/ATLAS наблизився до Сонця, дослідники виявили випромінювання від ціаногену (CN) – простої молекули вуглецю і азоту, яку зазвичай можна побачити в атмосферах комет – і кількох ліній нейтрального нікелю (Ni).
Навпаки, залізо (Fe) не було виявлено, що свідчить про те, що нікель ефективно вивільняється з частинок пилу в комі під впливом сонячної радіації.
Вчені виявили, що в міру того, як комета наближалася до Сонця, швидкість виробництва цих видів швидко зростала, причому викиди Cn і Ni були пов’язані з сильним степеневим законом від геліоцентричної відстані.
Ці тенденції припускають, що процеси звільнення цих атомів можуть включати низькоенергетичні механізми, такі як стимульована фотонами десорбція або розпад складних органічних матеріалів, а не пряму сублімацію льоду – тонка відмінність, яка відрізняє цього міжзоряного гостя від багатьох комет Сонячної системи.
Цей спектральний відбиток пальця надає набагато більше, ніж знімок швидкоплинного відвідувача.
Міжзоряні комети, такі як 3I/ATLAS, є стародавніми зразками матеріалу, накопиченого навколо інших зірок. Оскільки вони не були глибоко оброблені повторюваними подорожами навколо Сонця, вони зберігають підказки про структуру віддалених протопланетних дисків – закручених дисків газу та пилу, які породжують планети.
Попередні міжзоряні об’єкти, такі як Oumuamua у 2017 році та 2I/Borisov у 2019 році, виявили дивовижну різноманітність – «Oumuamua поводився як інертна скеля, тоді як 2I/Borisov був багатий чадним газом і складним льодом».
Це нове дослідження показує, що 3I/ATLAS додає ще одну главу до цієї зростаючої космічної історії: пилове тіло, яке виявляє молекулярні сигнатури таким чином, що стирає межу між звичною поведінкою комети та новою фізикою.
Континуальні спектри 3I/ATLAS в області фіолетової смуги CN від кампанії спостережень, яка тривала з 4 липня по 21 серпня 2025 р. Автор зображення: Rahatgaonkar та інші., doi: 10.3847/2041-8213/ae1cbc.
«Якщо 3I/ATLAS продовжить демонструвати Ni без Fe через перигелій, це буде перший явний випадок, коли міжзоряна кометна емісія металу буде відрізнена від класичного кометного викиду», — сказали автори.
«Цей результат свідчить про чіткий низькотемпературний металоорганічний (або нанофазний) шлях до Ni в екстрасонячних кометах і може відкрити нове вікно в тому, як хімія диска, металічність і історія радіації впливають на планетарну мікрофізику».
«Хоча материнська зірка 3I/ATLAS, ймовірно, буде бідною на метали порівняно з іншими зірками-попередниками міжзоряних об’єктів, вона також навряд чи буде в 2 рази менш багата на метал, ніж Сонце, тобто немає ніякої суперечності між розрахунковим віком 3I/ATLAS і наявністю елемента заліза, такого як Ni».
«Незалежно від того, який сценарій переважає, 3I/ATLAS забезпечує вирішальний критичний за часом експеримент, який пов’язує емісію металу з нестабільною активацією та фізикою зерен у міжзоряному об’єкті».
«Вимірювання, описані вище, перетворять нікель із курйозу на відкалібрований індикатор як базової хімії, так і галактичного походження, встановивши стандарт для спектроскопії швидкого відгуку міжзоряних об’єктів в епоху Обсерваторії Рубіна та Надзвичайно Великого Телескопа ESO».
Висновки були опубліковані 10 грудня 2025 року Листи астрофізичного журналу,
,
Рохан Рахатгаонкар та інші2025, Спостереження дуже великого телескопа міжзоряної комети 3I/ATLAS, II, Від спокою до яскравості: різке зростання випромінювання Ni та раннє виділення газу CN на великих геліоцентричних відстанях, APJL 995, L34; DOI: 10.3847/2041-8213/ae1cbc





