W historii nauki nie brakuje przypadków, w których odkrycia dokonywano przez zbieg okoliczności — wystarczy wspomnieć apokryficzne jabłko spadające na głowę Newtona czy przypadkowe rozpuszczenie tabliczki czekolady w kieszeni inżyniera, które przyczyniło się do wynalezienia kuchenki mikrofalowej.
Do tego katalogu nieoczekiwanych, a cennych odkryć można teraz dopisać kolejny rozdział: Obserwatorium Very C. Rubin przypadkowo uchwyciło na zdjęciach obiekt międzygwiazdowy 3I/ATLAS, zanim został on oficjalnie odkryty. Ujęcia zostały wykonane w trakcie fazy tzw. walidacji naukowej (Science Validation, SV), czyli testowego etapu sprawdzania poprawności działania systemów naukowych przed pełnym uruchomieniem teleskopu.
Zgodnie z opublikowaną analizą, obserwacje wykonano przypadkowo – teleskop skierowany był w ten fragment nieba, w którym znajdował się 3I/ATLAS. Zdjęcia wykonano pomiędzy 21 czerwca a 7 lipca, czyli na 10 dni przed oficjalnym odkryciem obiektu, które miało miejsce 1 lipca. Co ciekawe, pierwsze oficjalne zdjęcia z teleskopu Rubin (tzw. First Look) zostały udostępnione zaledwie dwa dni po wykonaniu tych przypadkowych ujęć – 23 czerwca.
Obserwacje te mają ogromne znaczenie, ponieważ są to najwcześniejsze znane zdjęcia tej komety wykonane przy użyciu teleskopu o tak dużej mocy. Simonyi Survey Telescope, wyposażony w lustro o średnicy 8,4 metra, oraz ultrawysokiej rozdzielczości kamera z projektu LSST (Legacy Survey of Space and Time) o rozdzielczości 3,2 gigapiksela, zarejestrowały obraz 3I/ATLAS z dokładnością niespotykaną we wcześniejszych obserwacjach tego obiektu. Ze względu na to, że były to jeszcze wczesne testy teleskopu, dane nie zostały przetworzone przez automatyczne systemy operacyjne (które standardowo analizują terabajty danych generowanych przez Rubin każdej nocy), ale przez systemy użytkownika w ramach walidacji.
Widok z drona na Obserwatorium Very C. Rubin NSF–DOE. Źródło: RubinObs/NOIRLab/SLAC/NSF/DOE/AURA
Łącznie przeanalizowano 49 zdjęć, choć część z nich została odrzucona – z powodu braku ostrości, nakładania się z obrazami innych obiektów lub wykonania ich w czasie ustawiania teleskopu. Ostatecznie 19 zdjęć pochodziło z celowo wykonanych obserwacji w ramach wspomnianej walidacji naukowej.
Na tych zdjęciach widać wyraźnie, że 3I/ATLAS zachowuje się jak typowa kometa. Obserwacje potwierdziły obecność komy, czyli obłoku gazu i pyłu otaczającego jądro komety. Co więcej, pozorny rozmiar komy zwiększył się aż o 58% w trakcie obserwacji, co jest zgodne z oczekiwaniami: w miarę zbliżania się komety do Słońca, wzrost temperatury powoduje sublimację lodu i uwalnianie gazów i cząstek stałych.
Jednym z ciekawszych aspektów był kierunek warkocza kometarnego, który – wbrew typowym oczekiwaniom – był skierowany w stronę Słońca, a nie przeciwnie do niego, jak zazwyczaj obserwuje się u komet. Standardowo ciśnienie promieniowania słonecznego „odpycha” cząstki z komy, tworząc warkocz zwrócony przeciwnie do Słońca. Tymczasem w przypadku 3I/ATLAS prawdopodobnie mamy do czynienia z tzw. anizotropową emisją pyłu – czyli nierównomiernym wyrzucaniem cząstek z powierzchni komety. To zjawisko obserwowano wcześniej w przypadku innych komet, ale jest ono stosunkowo rzadkie. Wśród możliwych wyjaśnień wymienia się m.in. wolne uwalnianie większych cząstek pyłu, które ze względu na swoją masę są mniej podatne na działanie promieniowania słonecznego, lub orientację osi obrotu komety, która może być niemal zgodna z jej płaszczyzną orbitalną, wpływając na kierunek wyrzutu materiału.
W odróżnieniu od innego słynnego obiektu międzygwiazdowego, 1I/'Oumuamua, kometa 3I/ATLAS nie wykazuje jak dotąd oznak tzw. przyspieszenia niegrawitacyjnego. Zjawisko to polega na tym, że tor ruchu ciała odbiega nieznacznie od tego, co przewidywałyby wyłącznie siły grawitacyjne – najczęściej wskutek emisji gazów z powierzchni. Nie znaczy to jednak, że taki efekt nie wystąpi – w przypadku 'Oumuamuy przyspieszenie to pojawiło się dopiero w okolicach peryhelium, czyli punktu orbity najbliższego Słońcu. W przypadku 3I/ATLAS peryhelium przypada w październiku, więc astronomowie będą uważnie obserwować, czy wówczas nie pojawią się oznaki podobnego zachowania.
Na wykresie przedstawiono dwie trajektorie obiektu 1I/'Oumuamua: jedną obliczoną na podstawie wyłącznie grawitacyjnych oddziaływań (linia ciągła) oraz drugą – uwzględniającą dodatkowy efekt przyspieszenia niegrawitacyjnego (tzw. non-gravitational acceleration), mogącego wynikać m.in. z procesów sublimacji lodu na powierzchni obiektu. Od pewnego momentu można zauważyć systematyczne odchylenie rzeczywistej trajektorii od toru czysto grawitacyjnego, w kierunku przeciwnym do Słońca. Taka różnica świadczy o działaniu dodatkowej siły – najprawdopodobniej spowodowanej wyrzutem gazów z powierzchni (tzw. outgassing) lub ciśnieniem promieniowania słonecznego. Źródło: Micheli et al. (2018).
Niestety, kometa 3I/ATLAS nie będzie widoczna w tym czasie z Ziemi, ponieważ między wrześniem a grudniem znajdzie się on zbyt blisko tarczy Słońca. Teleskop Rubin straci kometę z pola widzenia już 22 sierpnia, kiedy to opuści ona obszar nieba objęty przeglądem.
Autorzy publikacji spodziewają się, że do tego czasu zostanie wykonanych jeszcze co najmniej 100 dodatkowych zdjęć komety, z których wiele może być lepszej jakości niż pierwsze ujęcia – robione w czasie, gdy operatorzy teleskopu nie byli jeszcze świadomi, jak rzadki i cenny obiekt znalazł się w ich polu widzenia. Z pewnością pojawi się kolejna, bardziej szczegółowa publikacja naukowa, choć – jak podkreślają autorzy – nie będzie ona już miała tego elementu zaskoczenia.
Więcej informacji: publikacja Colin Orion Chandler et al, NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory Observations of Interstellar Comet 3I/ATLAS (C/2025 N1), arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.13409
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Obraz o wysokiej rozdzielczości przedstawiający międzygwiezdnego gościa 3I/ATLAS, zarejestrowany przez Obserwatorium Very Rubin 3 lipca 2025 r. Źródło: C.O. Chandler i in.
