Після захисту докторської дисертації з моделювання міжзоряних об’єктів у понеділок, 30 червня, Метью Гопкінс мав намір взяти заслужену відпустку. Але, схоже, у Всесвіту були на нього інші плани.
Наступного дня телескоп Atlas Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) в Ріо Уртадо, Чилі, виявив таємничий об’єкт, що зі свистом наближався до Сонця. Перші спостереження показали, що він прибув з-за меж нашої Сонячної системи, що потенційно може стати третім відкриттям міжзоряного об’єкта в історії. Астрономи з усього світу, включно з Гопкінсом, почали діяти, намагаючись зібрати якомога більше даних про цей блукаючий космічний камінь. У четвер, 3 липня, Центр малих планет Міжнародного астрономічного союзу підтвердив, що міжзоряний об’єкт справді мандрує нашими космічними просторами, назвавши його 3I/ATLAS. Тепер Гопкінс і його колеги вважають, що знають, звідки він прибув.
“Це дуже захоплююче!” сказав Гопкінс, аспірант астрофізики в Оксфордському університеті, в інтерв’ю IFLScience. “Я чекав можливості порівняти свої прогнози з новими даними протягом чотирьох років, і 3I/ATLAS вже дає нам нові знання про цю захоплюючу популяцію, що охоплює галактику”.
Завдяки попереднім спостереженням астрономи багато дізналися про 3I/ATLAS. Це найбільший і найяскравіший міжзоряний об’єкт, як повідомляє Space.com. Експерти майже впевнені, що це комета, яка проноситься крізь нашу Сонячну систему на неймовірно високих швидкостях. На момент відкриття об’єкт рухався зі швидкістю 137 000 миль на годину (221 000 кілометрів на годину), і в міру наближення до Сонця вона прискорюватиметься. 3I/ATLAS набагато більша за два міжзоряні об’єкти, що були до неї: Оумуамуа та комету 2I/Борисова. За попередніми оцінками, її ширина може становити від 6 до 19 миль (від 10 до 30 кілометрів). Не хвилюйтеся, немає жодних шансів, що цей космічний камінь зіткнеться з нашою планетою, але він безпечно наблизиться до Землі 30 жовтня.
Початкова спектроскопія показала, що 3I/ATLAS має червоніший колір, ніж типові комети Сонячної системи, схожий на деякі транснептунові об’єкти – малі планети, що обертаються навколо Сонця за межами орбіти Нептуна, або крихітні крижані небесні тіла, розташовані між Юпітером і Нептуном, які називаються кентаврами. Інше дослідження провело фотометричні спостереження об’єкта, які показали, що він схожий за кольором на деякі комети Сонячної системи, але помітно блакитніший, ніж Оумуамуа і 2I/Борисова.
Разом ці ранні знахідки малюють яскраву картину останнього гостя нашої Сонячної системи, але з’ясування того, звідки ця комета прибула, не менш важливе, ніж з’ясування того, як вона виглядає. Міжзоряні об’єкти, подібні до цієї, є “незайманими, первісними залишками процесу формування планет в інших планетних системах”, – пише Дерріл Селігман, доцент кафедри фізики та астрономії Мічиганського державного університету, у статті для журналу The Conversation. Розуміння походження 3I/ATLAS дозволить астрономам екстраполювати інформацію про те, як формуються планети в цій чужій зоряній системі.
З цією метою Хопкінс та його колеги проаналізували 3I/ATLAS за допомогою моделі Отаутахі-Оксфорда. Ця нова модель інтегрує дані обсерваторії Gaia Європейського космічного агентства (ЄКА) з моделями хімії протопланетних дисків і галактичної динаміки, щоб передбачити розподіл швидкостей, віку і складу серед популяції міжзоряних об’єктів у нашому космічному сусідстві. Гопкінс і кілька його співавторів зробили свій внесок у розвиток Отаутагі-Оксфорда.
Їхні висновки, які наразі доступні на сервері препринтів arXiv і ще не пройшли рецензування, свідчать про те, що 3I/ATLAS походить з певної частини галактичного диска Чумацького Шляху. Це дископодібний компонент нашої галактики, який містить зорі, газ і пил і обертається круговим копланарним рухом навколо центру галактики. Згідно з дослідженням Гопкінса, 3I/ATLAS, ймовірно, походить з товстої частини диска, яка містить близько 10% зоряної маси Чумацького Шляху. Ці зорі, як правило, набагато старші, ніж ті, що розташовані в тонкому диску галактики.
“Вивчення їхньої хімії та динаміки поглибить наше розуміння того, як відбуваються процеси формування та еволюції планетезималів на диску Чумацького Шляху, і як такі об’єкти реагують на потенціал Чумацького Шляху”, – йдеться в дослідженні. Планетезимали – це зменшені небесні тіла, такі як астероїди або комети, які слугують будівельним матеріалом для планет.
“[Комета 3I/ATLAS], ймовірно, походить від старої зірки в товстому диску, і ми вважаємо, що вона існує довше, ніж Сонячна система”, – розповів IFLScience співавтор дослідження Кріс Лінтотт, професор астрофізики в Оксфорді. “Існує дві третини шансів, що йому більше 7 мільярдів [років], і це пояснює його колір”. Якщо це підтвердиться, він стане першим відомим міжзоряним об’єктом, який відвідав цю окрему галактичну популяцію.
Щоб перевірити свою гіпотезу, дослідники пильно стежитимуть за 3I/ATLAS, коли вона наближатиметься до Сонця. Старі зірки, як правило, утворюють багаті на воду міжзоряні об’єкти, пояснив Лінтотт. Якщо ця комета походить з товстого диска, вона повинна спричинити велику кометну активність, яка виникає, коли поверхневий лід нагрівається і переходить безпосередньо з твердого стану в газ. Тим часом астрономи по всьому світу продовжать знайомство з третім міжзоряним гостем нашої галактики.
