Kometa 3I/ATLAS jest w naszym Układzie Słonecznym tylko przelotnym gościem. Powstała przy innej gwieździe, została wyrzucona ze swojego układu i po wędrówce przez przestrzeń międzygwiezdną przecięła nasze planetarne sąsiedztwo. To trzecie potwierdzone ciało przybyłe spoza Układu Słonecznego i pierwsza kometa międzygwiezdna odkryta na tyle wcześnie, by dokładnie śledzić jej zbliżanie do Słońca.

W celu jej zbadania najlepiej byłoby przygotować misję, która wyląduje na komecie i pobierze próbkę. Niestety to olbrzymie koszty i wieloletnie przygotowania. Na szczęście można się dużo dowiedzieć o jej składzie z samych obserwacji. Ciepło Słońca uwalnia z jądra gaz i porywa pył, tworząc rozmytą otoczkę, czyli komę. Analiza jej światła pozwala odczytać niektóre właściwości materii uformowanej przy obcej gwieździe.

Międzynarodowy zespół z udziałem astronomów z UAM obserwował 3I/ATLAS od końca lipca do połowy września 2025 r. Naukowcy połączyli zdjęcia wykonane w różnych zakresach światła z pomiarami widma, czyli światła komety rozłożonego na poszczególne barwy. Dzięki temu przyjrzeli się pyłowi, gazom i kształtowi komy. Wyniki opublikowali w czasopiśmie naukowym „The Astrophysical Journal”.

W miarę zbliżania do Słońca kometa nie zmieniała wyraźnie barwy. Koma pozostawała czerwonawa, ponieważ pył odbijał stosunkowo więcej czerwonego niż niebieskiego światła. Bliżej swojego jądra była nawet nieco bardziej czerwona, prawdopodobnie dlatego, że z odległością zmieniał się udział ziaren różnej wielkości. Gaz odpowiadał za zaledwie około 1–2 proc. mierzonej jasności.

Zrozumienie obserwacji wymaga wymyślenia modelu, który produkowałby podobne efekty. Barwę i wcześniej zmierzoną polaryzację światła najlepiej odtwarzał model zwartych skupisk drobin, zbudowanych głównie z przetworzonej materii organicznej, z domieszką krzemianu. „Organiczna” oznacza tu związki węgla, a nie ślad życia. Należy pamiętać jednak, że nie jest to bezpośredni pomiar składu, lecz jeden ze scenariuszy zgodnych z obserwacjami.

Inną wskazówkę przyniosło widmo gazu. Wykryto w nim CN – nietrwałą, bardzo reaktywną cząsteczkę złożoną z atomu węgla i atomu azotu. Nie znaleziono natomiast C2, czyli cząsteczek zbudowanych z dwóch atomów węgla, a sygnał C3, zawierającego trzy takie atomy, był zbyt słaby, by uznać go za pewny. Cząsteczki te powstają w komie z większych związków uwalnianych przez jądro i dostarczają wskazówek o jego chemii. Ich niedobór odróżnia 3I/ATLAS od większości znanych komet. Wcześniejsze obserwacje innych zespołów wykazały ponadto niezwykle duży udział dwutlenku węgla względem wody. Wyniki nie pozwalają wskazać miejsca pochodzenia komety, ale mogą świadczyć o innych warunkach jej narodzin.

Kometa zdradziła też, skąd uwalnia materię. Przez kilka miesięcy po stronie zwróconej ku Słońcu utrzymywał się wachlarz pyłu, skierowany niemal tak samo. Prawdopodobnie zasilał go aktywny obszar blisko jednego z biegunów wirującego jądra. Drobne zmiany kierunku strumienia mogą oznaczać, że oś komety powoli zataczała stożek, podobnie jak oś bąka.

Astronomowie wcześniej znali tylko dwóch przybyszy spoza Układu Słonecznego. Pierwszy, 1I/ʻOumuamua, został zauważony w 2017 r., już po największym zbliżeniu do Słońca. Nie miał widocznej otoczki z gazu i pyłu i przypominał raczej planetoidę. Odkryta w 2019 r. kometa 2I/Borisov była natomiast wyraźnie aktywna, a jej pył wykazywał cechy materii słabo zmienionej od czasu powstania. Jak się okazuje 3I/ATLAS, również uwalniała gaz i pył, lecz wyróżniała się dużym udziałem dwutlenku węgla i niedoborem niektórych cząsteczek węglowych. Trzy obiekty to za mało, by stworzyć ich klasyfikację, ale różnice pokazują, że ciała wyrzucane z innych układów planetarnych mogły powstawać lub zmieniać się w bardzo odmiennych warunkach.

Współautorami badań są Sofiia Mykhailova, Tomasz Kwiatkowski i Dagmara Oszkiewicz z Obserwatorium Astronomicznego UAM. Polski udział objął też program obserwacji Wielkim Teleskopem Południowoafrykańskim. Badania finansowały Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Narodowe Centrum Nauki. (PAP)

kmp/ agt/