Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил неожиданное сходство межзвёздной кометы 3I/ATLAS с объектами за Нептуном
Астрономы обнаружили, что ледяные частицы межзвёздной кометы 3I/ATLAS обладают спектральными характеристиками, напоминающими некоторые объекты за орбитой Нептуна. Необычное сходство выявили с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Результаты предполагают, что ледяные тела в разных планетных системах могут формироваться из частиц со схожими физическими свойствами, несмотря на различия в условиях их происхождения.
Исследование провела международная группа астрономов под руководством Сильвии Протопапы из Юго-Западного исследовательского института США (SwRI). Учёные использовали инфракрасный спектрограф NIRSpec телескопа «Джеймс Уэбб», чтобы изучить вещество, окружающее ядро 3I/ATLAS. Наблюдения проводились трижды — в августе и декабре 2025 года, а также в апреле 2026 года. Это позволило проследить изменения состава и свойств частиц до и после максимального сближения кометы с Солнцем.
Главной неожиданностью стали особенности поглощения инфракрасного излучения водяным льдом. Обычно ледяные частицы в кометах оставляют выраженные спектральные признаки на длинах волн около 1,5, 2 и 3 микрометров. Однако у 3I/ATLAS исследователи обнаружили сильную полосу поглощения вблизи 3 микрометров, тогда как две другие оказались чрезвычайно слабыми или практически отсутствовали. Такое сочетание отличается от наблюдаемого у большинства ранее изученных комет Солнечной системы.
Чтобы объяснить результат, астрономы смоделировали взаимодействие света с частицами различного размера и состава. Наиболее подходящими оказались модели, в которых водяной лёд перемешан с пылью, образуя мельчайшие скопления размером около одного микрометра или меньше. В таких частицах свет проходит через относительно небольшой объём льда, поэтому коротковолновые полосы поглощения ослабевают. У многих обычных комет ледяные частицы сопоставимы по размеру, но, согласно существующим моделям, содержат значительно меньше пылевых примесей.
Дополнительные наблюдения показали, что свойства вещества кометы могут изменяться со временем. В апреле 2026 года спектры указывали на появление ещё одной группы частиц, содержащих больше льда. Учёные пока не установили, связано ли это с воздействием солнечного нагрева или с обнажением новых слоёв вещества по мере разрушения поверхности кометного ядра.
Особенно интересным оказалось сравнение со спектрами транснептуновых объектов — ледяных тел, обращающихся вокруг Солнца за орбитой Нептуна. У некоторых из них обнаруживаются похожие особенности полосы водяного льда около 3 микрометров и слабые признаки поглощения на более коротких длинах волн. Это может свидетельствовать о существовании общего диапазона физических свойств ледяных частиц, формирующихся в протопланетных дисках вокруг разных звёзд. При этом спектральное сходство не означает, что 3I/ATLAS и транснептуновые объекты имеют одинаковое химическое строение или общее происхождение.
По мнению исследователей, мельчайшие смеси льда и пыли могли образоваться ещё на ранних этапах формирования планетных систем и частично сохранить свои первоначальные свойства. Однако пока неизвестно, насколько типична 3I/ATLAS для межзвёздных комет. Для проверки этой гипотезы потребуются новые наблюдения ледяных тел Солнечной системы и будущих межзвёздных объектов.
Результаты исследования в журнале The Astrophysical Journal Letters.