Co już wiemy o trzecim obiekcie międzygwiezdnym, który wleciał do Układu Słonecznego? Czy będzie go widać na niebie?
Odkrycie i orbita
Pierwsze doniesienia o międzygwiazdowej komecie 3I/ATLAS („3I” oznacza tu po prostu „trzeci międzygwiezdny”) pojawiły się już 1 lipca 2025 roku. Wówczas zespół badawczy związany z projektem Asteroid Terrestial-impact Last Alert System (ATLAS) w Rio Hurtado w Chile ogłosił niecodzienne odkrycie. Szybko zauważono słabe, charakterystyczne rozmycie wokół obserwowanego obiektu, rozciągające się na kształt łzy – wyraźny dowód na to, że uchwycono nową kometę. Obiekt porusza się obecnie z prędkością 220 tysięcy km/h (60 km/s), a w momencie dostrzeżenia znajdował się w odległości około 670 milionów km od Słońca i przeciął już orbitę Jowisza.
Większość komet w Układzie Słonecznym porusza się po zamkniętych orbitach eliptycznych lub zbliżonych do paraboli (grawitacyjnie związanych ze Słońcem). Kometa 3I/ATLAS szybko zwróciła na siebie uwagę ze względu na nieco inny, osobliwy ruch, który pokazywał, że nie jest ona związana grawitacyjnie ze Słońcem: porusza się po orbicie hiperbolicznej, zbyt szybkiej, aby Słońce mogło ją przy sobie zatrzymać. Pochodzi zatem spoza Układu Słonecznego. To dopiero trzeci potwierdzony przybysz z tak daleka, po planetoidzie pozasłonecznej 1I'Oumuamua odkrytej w 2017 r. i komecie międzygwiezdnej 2I/Borisov (2019 r.). Według wstępnych danych obserwacyjnych 3I/ATLAS jest też największym i najjaśniejszym obiektem międzygwiezdnym, jaki do dziś odkryto.
Oczywiście komety i planetoidy pochodzące spoza naszego układu mogą do niego przybywać liczniej i częściej. Niewykluczone, że odwiedzały nas już wcześniej, ale po prostu ich nie wykryto. Pamiętajmy, że nasze możliwości obserwacyjne i obliczeniowe wciąż systematycznie się zwiększają. Kometą pozasłoneczną o tak zwanej orbicie hiperbolicznej mogła być na przykład słynna C/1925 G1 (Orkisz), odkryta w kwietniu 1925 roku przez polskiego astronoma Lucjana Orkisza w Stacji Obserwacyjnej na Lubomirze. Po stu latach od odkrycia praktycznie nie mamy już jednak jak tego potwierdzić. Natomiast tym, co daje dziś astronomom pewność co do międzygwiezdnego pochodzenia komety 3I/ATLAS, jest właśnie jej trajektoria. Obiekt porusza się po orbicie o wysokim stopniu hiperboliczności, której ekscentryczność wynosi aż ponad 6. Przy czym praktycznie każdy obiekt o wartości parametru ekscentryczności powyżej 1 porusza się po orbicie nie otaczającej Słońca, a zatem z bardzo dużym prawdopodobieństwem pochodzi z przestrzeni międzygwiezdnej poza Układem Słonecznym. Dla porównania, pierwszy znany międzygwiezdny gość, 1I/'Oumuamua, miał ekscentryczność rzędu 1,2, a w przypadku komety 2I/Borisov wyniosła ona 3,6. 3I/ATLAS jest jak na razie rekordzistką. Niestety nie mamy pojęcia, skąd dokładnie kometa pochodzi.
3I/ATLAS porusza się po otwartej, hiperbolicznej orbicie. Powyższa ilustracja przedstawia pozycję komety na początku lipca. Jej orbita jest wysoce ekscentryczna i nachylona pod kątem 175° względem ekliptyki. Źródło: JPL HORIZONS / Bob King
Parametry fizyczne
Kilka dni temu ukazał się artykuł Initial VLT/MUSE spectroscopy of the interstellar object 3I/ATLAS autorstwa zespołu Cyrielle Opitom. Zawiera on bardzo wstępne, ale interesujące wnioski. Wczesne obserwacje spektroskopowe przeprowadzone za pomocą teleskopu VLT (Very Large Telescope) dowodzą, że koma 3I/ATLAS jest zdominowana przez pył i bardziej czerwona niż w przypadku większości „naszych” komet z Układu Słonecznego. Naukowcy opisują jej barwę jako bliższą kolorowi niektórych obiektów transneptunowych, czyli planetoid znajdujących się już za orbitą Neptuna, a także tak zwanych centaurów: lodowych ciał orbitujących między Jowiszem a Neptunem.
Wiemy też, że 3I/ATLAS jest znacznie większa od pozostałych dwóch obiektów pozasłonecznych. Mowa o rozmiarach rzędu 15-20 kilometrów. W przypadku wcześniejszych gości spoza układu mieliśmy do czynienia ze średnicami poniżej 1 kilometra. Trzeba jednak dodać, że to wstępne i ostrożne oszacowania, a więcej będziemy wiedzieć po dokładniejszych pomiarach. A czy nowa kometa międzygwiezdna będzie możliwa do obserwacji nieuzbrojonym okiem? Prawie na pewno nie.
Możliwości obserwacyjne
Obecnie 3I/ATLAS znajduje się w północnej części konstelacji Strzelca, około 5° na północ od ekliptyki, i ma jasność około 18 magnitudo, a zatem jest ponad dwa miliony (!) razy słabszym obiektem niż Gwiazda Polarna. Profesor Martin Barstow z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Leicester ocenia, że kometa nie tylko nie stanie się dobrze widoczna „gołym okiem” na niebie, ale i będzie wyzwaniem dla obserwatorów posiadających mniejsze teleskopy. Jednak wraz ze zbliżaniem się do Słońca i Ziemi powinna być coraz jaśniejsza. Do tego czasu może osiągnąć jasność 11 magnitudo. Już w połowie września osiągnie jasność 14 magnitudo i znajdzie się w gwiazdozbiorze Wagi. Obserwatorzy z półkuli południowej mają szansę uchwycić ją na zdjęciach teleskopowych mniej więcej do początku października.
Kometa znajdzie się w peryhelium z końcem października, po czym minie Słońce w bezpiecznej dla siebie odległości 1,4 jednostki astronomicznej. Dla nas nie będzie wtedy widoczna. Według oszacowań od drugiego tygodnia listopada 3I/ATLAS stanie się znów możliwa do obserwacji i najjaśniejsza na naszym niebie, przemieszczając się przez gwiazdozbiór Panny przed świtem. A od mniej więcej połowy grudnia jasność komety będzie znów spadała, osiągając z końcem miesiąca 14 magnitudo. Warto dodać, że te przewidywania mogą być dość niepewne, zwłaszcza biorąc pod uwagę nasze ograniczone doświadczenie z kometami międzygwiezdnymi.
Co ciekawe, z początkiem października obiekt minie Marsa o zaledwie około 0,2 AU. Być może uda się ją sfotografować przy pomocy jednego z licznych orbiterów marsjańskich? Czas pokaże. Prawdopodobnie nigdy nie dowiemy się jednak, z którego układu gwiezdnego – ze strefy dominacji grawitacyjnej której gwiazdy w Drodze Mlecznej – kometa pochodzi. Wiadomo na razie, że nadlatuje z kierunku na konstelację Strzelca. Jedno jest pewne: jej pobyt w okolicy Słońca jest jednorazowy. To pierwsza i jedyna szansa na jej zbadanie. Dalsze obserwacje tajemniczego przybysza są niezbędne między innymi do określenia jego parametrów i natury. Jedno wydaje się pewne – obiekt jest o rząd wielkości większy od 1I/'Oumuamua i 2I/Borisov, co czyni go szczególnie atrakcyjnym celem badań nie tylko kometarnych, ale i z zakresu planetologii: obiekty międzygwiezdne stanowią cenne źródło informacji o innych układach planetarnych, niosąc w sobie również sygnatury chemiczne, które mogą powiedzieć wiele o powstawaniu tych innych układów, a nawet dostarczyć dowody na istnienie prostego życia biologicznego w innych częściach naszej Galaktyki.
Dosłownie przed kilkoma godzinami ukazały się też doniesienia, że 3I/ATLAS może być jedną z najstarszych komet obserwowanych przez człowieka, nawet 3 miliardy lat starszą od liczącego 4,5 miliardów lat Układu Słonecznego, a tym samym od wszystkich komet dotychczas obserwowanych. Do tego jest kometą potencjalnie bogatą w lód wodny.
Obecnie astronomowie – w tym zespół z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie – intensywnie pracują nad zaangażowaniem w obserwacje 3I/ATLAS największych dostępnych na świecie teleskopów. Niewykluczone, że do badań nad kolejnym obiektem międzygwiazdowym astronomowie z UJ wykorzystają już własny teleskop kosmiczny, powstający w Krakowie w ramach misji HYADES.
Więcej informacji:
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Źródło: Space.com, NASA, Skyandtelescope.org, Uniwersytet Jagielloński
Na ilustracji powyżej:
Jak dotąd naukowcy odkryli tylko trzech międzygwiezdnych przybyszów: 1I/'Oumuamua (po lewej), 2I/Borisov (w środku) i 3I/ATLAS (po prawej). (Źródło: 1. NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScl), Frank Summers, 2. NASA, ESA i D. Jewitt (UCLA)), 3. Chris Schur)
