В 2025 году астрономическое сообщество зафиксировало появление третьего в истории межзвездного объекта, получившего обозначение 3I/ATLAS. Этот гость из глубокого космоса проявил себя необычной активностью: по мере приближения к Солнцу он начал интенсивно наращивать яркость, выбрасывая колоссальные объемы пыли и газа.
Ученые «взвесили» комету 3I/ATLAS: им помог «эффект ракеты»
Несмотря на то, что ядро кометы 3I/ATLAS скрыто плотной комой, ученые смогли рассчитать его параметры по отклонениям в траектории полета.
Unsplash
Однако точно определить физические параметры ядра долгое время не удавалось, так как плотное газовое облако — кома — скрывало твердое тело от прямого визуального наблюдения с Земли.
Чтобы наконец сделать это, международная группа исследователей из Германии и США применила метод косвенного вычисления массы и размеров объекта. Вместо попыток разглядеть ядро напрямую, ученые проанализировали его движение, опираясь на массив из 8000 отдельных наблюдений.
В основу работы лег так называемый «эффект ракеты» — физическое явление, при котором испаряющийся с поверхности лед создает реактивную тягу, слегка корректирующую траекторию полета.
Измерив это крошечное негравитационное отклонение и сопоставив его с данными о выбросах воды и углекислого газа, астрономы смогли смоделировать физические характеристики межзвездного странника.
Основной вывод исследования заключается в том, что 3I/ATLAS оказался значительно компактнее и легче, чем предполагали первоначальные оценки. Если принять за основу гипотезу, что главной движущей силой для реактивного эффекта служил углекислый газ, который активно выделялся на протяжении всего пути, то радиус ядра составляет всего около 420 метров.
При таких габаритах масса объекта достигает 160 миллиардов килограммов, что сопоставимо с параметрами небольшого астероида.
В ходе исследования также возникла необходимость объяснить роль водяного пара, который испарялся гораздо интенсивнее углекислого газа. Ученые установили важный технический нюанс: большая часть воды образовывалась не на самой поверхности твердого ядра, а в окружающем его облаке.
В кому попадали ледяные фрагменты, оторвавшиеся от кометы под воздействием солнечного тепла, и уже там превращались в пар. Такая «дальняя» сублимация происходит в стороне от центра масс и не создает реактивной тяги, а значит, не влияет на траекторию движения ядра.
Если бы вся наблюдаемая вода испарялась непосредственно с поверхности, размеры кометы пришлось бы увеличить до 1,15 километра, но такой сценарий вступает в прямое противоречие с данными о фактической силе «ракетного эффекта».
Новая работа также поставила под сомнение выводы других научных групп, которые ранее заявляли о прямой фиксации ядра с радиусом около 1,3 километра.
По мнению авторов нового исследования, такие большие габариты крайне маловероятны. Для объекта подобного размера потребовалась бы либо аномально низкая плотность вещества, либо уровень газовых выбросов, который не подтверждается имеющимися наблюдениями.
Таким образом, 3I/ATLAS классифицируется как довольно компактный и легкий объект.
Данное открытие имеет значение для всей современной астрофизики, так как подтверждает теорию о формировании межзвездных тел в регионах космоса с низким содержанием металлов и позволяет точнее оценивать количество подобных странников во Вселенной.