Комета 3I/ATLAS — это третий когда-либо обнаруженный межзвёздный объект (МЗО). Она была открыта 1 июля 2025 года станцией Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS). Сейчас она движется по внутренней части Солнечной системы со скоростью около 220 000 км/ч и в конце октября приблизится к Солнцу на минимальное расстояние.
Множество телескопов наблюдали её, в том числе JWST, и продолжат наблюдения. Межпланетные миссии, такие как Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) и Mars Express, также получат возможность изучить её в будущем. Возможно, даже NASA’s Juno сможет наблюдать её во время своей миссии в систему Юпитера.
Ни одно из этих наблюдений, как бы важно оно ни было, не раскроет, откуда взялась комета 3I/ATLAS. Но другая миссия, которая уже завершена, могла бы пролить свет на её путь к нам: Gaia.
В новом исследовании, представленном в Astrophysical Journal Letters, учёные из Испании и Швеции использовали данные астрометрической миссии ESA Gaia, чтобы попытаться понять, изменили ли встречи со звёздами её траекторию в направлении нашей Солнечной системы.
Исследование озаглавлено «3I/ATLAS: In Search of the Witnesses to Its Voyage». Предварительная версия доступна на сервере arXiv. Ведущий автор — Хабьер Перес Коуто из отдела компьютерных наук и информационных технологий Университета Короны в Испании.
«3I/ATLAS — третий межзвёздный объект, обнаруженный на сегодняшний день, после 1I/’Oumuamua и 2I/Borisov», — пишут исследователи в своей статье. «Его необычно высокая избыточная скорость и активная кометная природа делают его ключевым зондом галактического населения ледяных планетезималей».
Активный характер кометы, то есть выделение летучих веществ во время сближения с Солнцем и образование кометы и хвоста, даёт ключ к разгадке её состава. Выделение газов и их содержимое — это прямой образец материалов, из которых комета сформировалась где-то в Млечном Пути. Это как будто природа доставляет нам образец напрямую.
Но кома и хвост кометы не могут рассказать нам, какой путь она проделала, чтобы достичь нас. «Кинематика — ключ к идентификации межзвёздных объектов (МЗО), поскольку их траектории предоставляют наиболее прямые доказательства внесолнечного происхождения», — пишут авторы.
Предыдущие исследования кинематики показывают, что 3I/ATLAS, вероятно, возникла в толстом диске Млечного Пути, где обитают древние звёзды. Её высокая скорость и крутой угол подтверждают это. Если она действительно пришла оттуда, то могла быть старше Солнца. Но её кинематика могла быть изменена встречами со звёздами.
Авторы объясняют, что могут понять происхождение кометы и её путь более подробно, проследив её прошлую траекторию через Млечный Путь. Они могут использовать данные Gaia, чтобы найти возможные встречи со звёздами, которые могли помочь объяснить её происхождение или то, что её траектория была нарушена.
«Мы интегрировали орбиту 3I/ATLAS назад во времени на 10 миллионов лет вместе с выборкой звёзд Gaia DR3 с высококачественной астрометрией и лучевыми скоростями, чтобы определить близкие проходы в пределах 2 парсеков», — пишут они.
Исследователи обнаружили 93 встречи кометы 3I/ATLAS со звёздами, 62 из которых они считают встречами с высокой достоверностью. Все 62 встречи были со звёздами главной последовательности. Тот факт, что все они были со звёздами главной последовательности, примечателен. Это может выявить предвзятость наблюдений в данных Gaia, поскольку звёзды главной последовательности, как правило, доминируют в звёздных обзорах. Отсутствие эволюционировавших звёзд, таких как белые карлики и нейтронные звёзды, проблематично, поскольку они могли бы создать гораздо более сильные возмущения, чем звёзды главной последовательности.
Однако исследование всё равно ценно, а результаты — информативны.
Самое сильное столкновение произошло около 72 000 лет назад. Звезда в этом событии называется HD 187760. Она находится примерно в 84 световых годах и примерно на 70% массивнее Солнца.
Это столкновение повлияло на скорость и траекторию 3I/ATLAS, но незначительно. «Такое малое возмущение указывает на то, что на 3I/ATLAS не оказывалось значительного влияния со стороны встреч со звёздами с известной кинематикой за последние 4,27 миллиона лет», — пишут авторы.
Они объясняют, что 4,27 миллиона лет — это эпоха самого раннего столкновения, идентифицированного в их работе. «Мы пришли к выводу, что 3I/ATLAS не испытывала пролётов мимо звёзд в течение последних 4 миллионов лет среди звёзд, содержащихся в Gaia DR3, которые могли бы объяснить её нынешнюю траекторию или происхождение», — пишут они.
Это исследование касается не только 3I/ATLAS. В будущем мы будем обнаруживать всё больше и больше межзвёздных объектов, особенно с помощью обсерватории Веры Рубин. Научные прогнозы говорят, что она может находить один или два таких объекта каждый год, или около 15 в ходе своего исследования наследия космоса и времени.
Наблюдения за всеми этими объектами дадут нам лучшее понимание МЗО как класса объектов. Вместе они могут рассказать нам многое о том, как планетарный материал распределяется по галактике.
«Складывающаяся картина недавних исследований показывает, что межзвёздные объекты — это разнородная популяция, которая обеспечивает редкие наблюдательные ограничения на эволюцию планетарных систем по всей галактике», — объясняют авторы.
Но главный вопрос: «Откуда она взялась?»
«Все данные вместе указывают на то, что, хотя 3I/ATLAS следует по орбите тонкого диска в окрестностях Солнца, она может быть старым объектом, что согласуется с выбросом из первичного диска планетезималей в рано сформировавшейся системе или из экзо-облака Оорта, и, скорее всего, связана с переходной областью между тонким и толстым дисками, хотя её происхождение остаётся неизвестным», — заключают исследователи.