Межзвездный гость 3I/ATLAS в архиве TESS: открытие, предшествующее открытию

История астрономии полна случаев, когда случайная находка переворачивала все с ног на голову. Но в современную эпоху открытие — это лишь верхушка айсберга. Иногда истинная магия кроется в гигантских цифровых архивах, хранящих бесценные данные, которые, подобно машине времени, позволяют заглянуть в прошлое и узнать тайны небесных гостей еще до их официального представления миру. Именно так произошло с загадочным межзвездным странником — кометой 3I/ATLAS, чья история стала ярким примером силы архивных данных и научной дотошности.

Межзвездный гость, объект 3I/ATLAS, был официально обнаружен в начале июля. Однако его некоторые секреты начали раскрываться благодаря тому, что астрономы, по счастливой случайности, нашли его более ранние изображения в данных других обсерваторий. Оказалось, что он был виден еще в мае, в частности, на снимках телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), хотя этот аппарат изначально совершенно не предназначен для поиска подобных объектов. Его основная задача — мониторинг ярких звезд для обнаружения пролетающих перед ними экзопланет.

Группа исследователей в составе Адины Файнштейн и Даррила Селигмана из Мичиганского университета, а также Джона Нунана из Оберна, проявив инициативу, решила проверить архивные данные TESS за тот период, когда телескоп по случайному совпадению наблюдал участок неба, где должен был находиться 3I/ATLAS. Их поиски увенчались успехом: объект был идентифицирован в данных, начиная с 7 мая, в течение двух отдельных сеансов наблюдений.

Поскольку TESS делает кадры с фиксированным интервалом в 200 секунд, а скорость движения межзвездного объекта была значительно выше, чем у далеких звезд, за которыми ведется наблюдение, команде пришлось применить метод «сдвиг-стекинг». Этот метод заключается в том, чтобы предсказать положение объекта на каждом отдельном кадре, цифровым способом сдвинуть все изображения так, чтобы объект оказался в одном и том же месте, а затем сложить их вместе. Это позволило усилить чрезвычайно слабый сигнал, который на одном снимке был бы неразличим, и получить четкое подтверждение его присутствия.

В процессе анализа данных было выявлено интересное явление: за время наблюдений с 7 мая по 2 июня, когда расстояние объекта до Солнца сократилось с 6.35 до 5.47 астрономических единиц, его яркость увеличилась в пять раз. Это было странно, так как подобное уменьшение расстояния должно было привести к увеличению яркости только примерно в 1.5 раза. Этот факт породил множество спекулятивных теорий, включая даже самые фантастические — вплоть до предположений об его искусственном, инопланетном происхождении.

Однако авторы исследования предложили гораздо более реалистичное и научно обоснованное объяснение. Они предположили, что резкое увеличение яркости, или «активность», было вызвано сублимацией (испарением твердого вещества сразу в газ) так называемых «гиперлетучих» льдов, таких как монооксид углерода (угарный газ) или диоксид углерода (углекислый газ).

Эти вещества переходят из твердого состояния в газообразное при гораздо более низких температурах, чем водяной лед, что позволяет комете становиться активной на очень большом удалении от Солнца. Этот факт является серьезным аргументом в пользу теории о том, что кометы, рожденные в других звездных системах, могут иметь фундаментально иной химический состав по сравнению с объектами в Солнечной системе, где большинство комет на периферии уже давно растеряли свои летучие вещества.

Попытка определить период вращения ядра объекта не увенчалась успехом. Мощная кома — газопылевое облако вокруг ядра — скрывала любые детали его поверхности, делая невозможным обнаружение периодических изменений яркости, вызванных вращением. Это лишь подчеркивает сложность изучения таких уникальных и далеких объектов.

В заключение надо отметить, что данное исследование — это прекрасный пример того, как современная астрономия превращается в науку о больших данных. Открытие уже не заканчивается в момент первого обнаружения; оно только начинается с кропотливого анализа информации из всех доступных источников. Каждый новый межзвездный гость, подобный 3I/ATLAS, будет приносить с собой частичку знаний о том, как устроены другие миры, и нет сомнений, что астрономы продолжат изучать старые архивы в поисках ключей к разгадке этих космических тайн.