3I/ATLAS ujawnia sekret swoich narodzin: uformowała się w ekstremalnym mrozie, z dala od macierzystej gwiazdy

Trzeci znany gość z przestrzeni międzygwiazdowej, kometa 3I/ATLAS, wciąż nie przestaje zaskakiwać. Zespół brytyjskich astronomów przeanalizował skład chemiczny gazów uciekających z jej jądra i ustalił, że obiekt ten uformował się w warunkach chłodniejszych niż -240°C, daleko od swojej gwiazdy. To pierwsze tak szczegółowe badanie składu jonowego komety spoza Układu Słonecznego.

Kometa 3I/ATLAS sfotografowana przez teleskop Gemini North 26 listopada 2025 roku. Charakterystyczna, rozmyta otoczka (koma) wokół jądra komety powstaje, gdy ciepło Słońca odparowuje zamarznięte gazy i pył z jej powierzchni.
*Źródło: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/B. Bolin*

Trzeci gość z głębi Galaktyki

Odkryta w lipcu 2025 roku przez system przeglądowy ATLAS, kometa 3I/ATLAS jest dopiero trzecim potwierdzonym obiektem międzygwiazdowym w historii obserwacji – po ’Oumuamua (2017) i komecie 2I/Borisov (2019). W przeciwieństwie do swoich poprzedniczek, 3I/ATLAS okazała się wyjątkowo jasna, co dało astronomom rzadką okazję do szczegółowych badań spektroskopowych. Gdy obiekt wynurzał się zza Słońca i oddalał w kierunku otwartej przestrzeni, zaczął intensywnie uwalniać gaz i pył – proces ten dostarczył cennych informacji o materiale, z którego zbudowane jest jądro komety.

Obiekty międzygwiazdowe, takie jak 3I/ATLAS, powstały wokół zupełnie innych gwiazd niż Słońce, a następnie zostały wyrzucone w przestrzeń międzygwiazdową, by po milionach lat wędrówki natrafić na nasz Układ Słoneczny. Ich badanie to jedyny sposób, by bez wysyłania sondy poznać warunki panujące podczas formowania się planet w odległych układach planetarnych.

Azotowy odcisk palca w warkoczu jonowym

Badaniem kierowała dr Lea Ferellec z Uniwersytetu Northumbria, a wyniki opublikowano w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Zespół wykorzystał instrument WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer) zamontowany na 4,2-metrowym teleskopie Williama Herschela na Wyspach Kanaryjskich. Dzięki trybowi LIFU (Large Integral Field Unit), pozwalającemu obrazować rozległe obszary nieba, oraz nowym możliwościom prowadzenia teleskopu za poruszającym się obiektem, naukowcy jednocześnie zidentyfikowali pięć różnych jonów w strumieniu materii uciekającej z komety: azotu cząsteczkowego (N₂⁺), tlenku węgla (CO⁺), dwutlenku węgla (CO₂⁺), wody (H₂O⁺) oraz węglowodorów (CH⁺). To rzadkie osiągnięcie nawet w przypadku komet z naszego Układu Słonecznego, a dla obiektu międzygwiazdowego – pierwsze w historii.

Kluczowy okazał się stosunek ilości azotu cząsteczkowego do tlenku węgla. Jest on tak wysoki, że wskazuje na powstanie komety w temperaturze poniżej -240°C – a więc w skrajnie mroźnym, odległym zakątku jej macierzystego układu planetarnego, analogicznym do naszego Pasa Kuipera czy Obłoku Oorta.

„Ten obiekt daje nam rzadką szansę zbadania materii, która powstała w zupełnie innym miejscu niż nasz Układ Słoneczny” – wyjaśnia dr Ferellec. „To, że jest tak bogaty w azot, mówi nam, że uformował się w ekstremalnie zimnych warunkach, z dala od swojej gwiazdy. Każdy taki obiekt, który badamy, pomaga nam choć trochę lepiej zrozumieć, jak wokół innych gwiazd powstają planety”.

Naukowcy przeanalizowali też, jak proporcje poszczególnych jonów zmieniały się wzdłuż warkocza komety, powstającego wskutek oddziaływania wiatru słonecznego na naładowane cząstki. Zaobserwowano jedynie niewielki spadek ilości jonów węglowodorowych wraz z odległością od jądra – to pierwszy raz, gdy tak szczegółowo udokumentowano ten proces dla obiektu międzygwiazdowego.

Dlaczego to ważne

Komety i planetoidy to pozostałości po procesie formowania się układów planetarnych – swoiste kosmiczne kapsuły czasu. Dzięki obiektom takim jak 3I/ATLAS astronomowie mogą badać warunki panujące przy narodzinach odległych układów planetarnych bez konieczności wysyłania tam sondy. Jak zauważa Rubén Sánchez-Janssen, dyrektor Isaac Newton Group of Telescopes, potężne, wielkoformatowe spektrografy z polem integralnym (IFU) o wysokiej czułości w niebieskim zakresie optycznym, takie jak WEAVE-LIFU, otwierają nowe możliwości badania komet i innych obiektów Układu Słonecznego.

3I/ATLAS opuściła już nasz Układ Słoneczny i wraca w głąb przestrzeni międzygwiazdowej, ale zebrane dane będą analizowane jeszcze przez lata. Astronomowie czekają teraz na czwarty obiekt międzygwiazdowy – i mają nadzieję, że dzięki coraz lepszym instrumentom uda się poznać go jeszcze dokładniej.

Źródła:

GŁÓWNE: