Polacy współtworzyli szeroką kampanię obserwacyjną 3I/ATLAS. Kometa jaśniała przy Słońcu, ale jej pył pozostawał zaskakująco stabilny.
Najpierw była tylko słabym, rozmytym punktem. Potem, z tygodnia na tydzień, robiła się coraz jaśniejsza i bardziej aktywna. Gaz i pył zaczęły zdradzać, co kryje obiekt, który nie powstał przy naszym Słońcu i po jednym przelocie już nigdy do nas nie wróci.
Międzynarodowy zespół śledził 3I/ATLAS przez prawie dwa miesiące, od końca lipca do połowy września 2025 r. W badaniu bardzo konkretny udział miały osoby reprezentujące polskie środowisko naukowe: Sofiia Mykhailova, prof. UAM dr hab. Tomasz Kwiatkowski i prof. UAM dr hab. Dagmara Oszkiewicz z Obserwatorium Astronomicznego Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Dzięki ich pracy można dziś odtworzyć, jak międzygwiezdna kometa zachowywała się podczas zbliżania do Słońca.
Polacy nie tylko dopisali nazwiska do publikacji
W tym przypadku polski udział nie ograniczał się do współautorstwa gotowej pracy. Tomasz Kwiatkowski koordynował część kampanii obserwacyjnej. To on kierował także programem wykorzystującym Southern African Large Telescope, czyli SALT – 10-metrowy teleskop pracujący w Republice Południowej Afryki. Sofiia Mykhailova zajmowała się analizą widm komety, a Dagmara Oszkiewicz brała udział w obserwacjach spektroskopowych wykonanych Nordic Optical Telescope na La Palmie.
Cały zespół był znacznie większy. W pracy uczestniczyli także badacze z Hiszpanii, Ukrainy, Słowacji, Niemiec, Finlandii, RPA, Uzbekistanu i Francji. Obserwacje prowadzono z kilku miejsc na świecie, ponieważ przy takim obiekcie każda noc jest cenna. 3I/ATLAS nie krąży wokół Słońca po zamkniętej orbicie. Przyleciała z przestrzeni międzygwiezdnej, przecięła Układ Słoneczny i odleciała dalej. Dlatego astronomowie chcieli zebrać możliwie długi i spójny zapis tego, co działo się z nią przed największym zbliżeniem do Słońca.
Przez 47 dni patrzyli, jak kometa robi się coraz jaśniejsza
Główna kampania fotometryczna ruszyła 26 lipca 2025 r. i trwała aż do 11 września. W tym czasie 3I/ATLAS zbliżyła się do Słońca z około 3,7 do 2,2 jednostki astronomicznej. Dodatkowe obserwacje pozwoliły prześledzić jej zachowanie mniej więcej od 3,7 do 2,1 jednostki astronomicznej.
Jedna jednostka astronomiczna to średnia odległość Ziemi od Słońca, około 150 mln km. Kometa przez cały ten czas znajdowała się więc daleko od naszej gwiazdy, ale docierało do niej coraz więcej energii. I było to widać.
Kometa 3I/ATLAS stopniowo jaśniała. To właśnie ten proces można nazwać jej budzeniem się, choć nie była wcześniej całkowicie martwa. Już daleko od Słońca miała wyraźną komę, czyli obłok pyłu i gazu otaczający jądro. Wraz ze zbliżaniem aktywność rosła, bo coraz więcej lotnych substancji zaczynało opuszczać powierzchnię. Co ciekawe, nie wydarzyło się przy tym nic gwałtownego. Zamiast nagłego wybuchu astronomowie zobaczyli raczej bardzo równy, uporządkowany wzrost aktywności.
Mimo iż kometa zbliżała się do Słońca i jej aktywność rosła, barwa komy pozostawała przez większość czasu podobna. 3I/ATLAS była wyraźnie bardziej czerwona niż światło słoneczne, a największą różnicę widać było blisko samego jądra.
Im dalej od centrum komy, tym materiał stawał się nieco mniej czerwony. Badacze podejrzewają, iż chodzi o różne rozmiary ziaren pyłu. Najbliżej jądra mogą dominować większe albo świeżo wyrzucone cząstki, podczas gdy drobniejszy materiał jest szybciej wynoszony dalej.
Naukowcy sprawdzili też, jaki rodzaj pyłu najlepiej pasuje do obserwowanych kolorów i wcześniejszych pomiarów polaryzacji. Model najlepiej zgadzał się z mieszaniną zawierającą głównie przetworzoną materię organiczną oraz domieszkę krzemianów.
Nie oznacza to oczywiście wykrycia życia. W astronomii słowo organiczny oznacza związki zawierające węgiel. Co więcej, sami autorzy podkreślają, iż to model zgodny z obserwacjami, a nie bezpośrednia analiza próbki z komety.
Jeden gaz było widać bardzo wyraźnie. Innych prawie wcale
Jeszcze więcej powiedziało nam samo widmo. W sierpniu SALT zarejestrował wyraźną emisję CN, czyli rodnika cyjanowego zbudowanego z atomu węgla i azotu. To jeden z gazów często obserwowanych w kometarnych komach. Znacznie ciekawsze było jednak to, czego prawie nie znaleziono.
C2, czyli dwuatomowy węgiel, pozostał poniżej progu detekcji. Sygnał C3 był tak słaby, iż badacze uznali go za niewiarygodny. W efekcie 3I/ATLAS można zaliczyć do komet ubogich w związki tworzące tzw. łańcuchy węglowe. To świetnie pasuje do wcześniejszych obserwacji, które pokazały za to niezwykle dużo dwutlenku węgla w stosunku do wody. Już wcześniej pisaliśmy, iż skład 3I/ATLAS mocno odbiega od tego, co znamy z wielu komet Układu Słonecznego.
Nie da się na tej podstawie wskazać konkretnej gwiazdy, przy której 3I/ATLAS powstała. Widać jednak, iż chemiczne warunki jej narodzin mogły być inne niż te panujące w młodym Układzie Słonecznym.
Przez miesiące dmuchała praktycznie w tę samą stronę
Na zdjęciach udało się znaleźć jeszcze jedną rzecz: stały wachlarz pyłu po stronie zwróconej ku Słońcu.
Fot. 10.3847/1538-4357/ae8dbbStruktura utrzymywała podobny kierunek przez całe miesiące. To sugeruje, iż nie chodziło o przypadkowe wyrzuty z różnych miejsc powierzchni, ale o jeden długo aktywny obszar znajdujący się wysoko na jednej z półkul jądra. Wyglądało to trochę jak dysza, która podczas obrotu komety cały czas wyrzucała gaz i pył mniej więcej w tym samym kierunku.
Inne obserwacje wskazują, iż strumień mógł delikatnie zmieniać położenie w rytmie około 7,7 godziny. Astronomowie wiążą to z ruchem osi obrotu komety, która mogła lekko się kołysać, podobnie jak oś wirującego bąka. Dzięki temu 3I/ATLAS nie była tylko świecącym punktem na zdjęciu. Przez kilka miesięcy można było obserwować zachowanie konkretnego aktywnego obszaru na obiekcie pochodzącym z zupełnie innego układu planetarnego.
Pierwszego takiego gościa poznaleźliśmy za późno. Tym razem zdążyliśmy
Właśnie tutaj 3I/ATLAS różni się od słynnej ʻOumuamuy. Pierwszy znany obiekt międzygwiezdny odkryto dopiero w 2017 r., kiedy był już po przejściu najbliżej Słońca i zaczął się oddalać. Astronomowie dostali bardzo mało czasu w obserwacje, a sam obiekt nie miał wyraźnej komy.
3I/ATLAS zauważono znacznie wcześniej. Dzięki temu można było śledzić jej zachowanie przez wiele miesięcy przed peryhelium, które nastąpiło pod koniec października 2025 r. Później do obserwacji włączyły się także sondy kosmiczne. Juice i Europa Clipper oglądały 3I/ATLAS jednocześnie z różnych stron, co dało astronomom możliwość zestawienia obserwacji wykonanych z zupełnie różnych punktów Układu Słonecznego. Badanie z udziałem UAM dokłada do tego dokładny zapis tego, co działo się przed największym zbliżeniem do Słońca.
Kometa była aktywna jeszcze zanim rozpoczęła się opisywana kampania. Nie nastąpił też jeden moment, w którym nagle zaczęła gwałtownie wyrzucać materię. Astronomowie zobaczyli raczej spokojne rozkręcanie aktywności.
Kometa stawała się jaśniejsza, pojawiła się wyraźna emisja gazu, ale jej pył i ogólna struktura komy pozostawały zaskakująco stabilne. Aktywny obszar przez miesiące pracował w podobny sposób, a chemia gazu wyróżniała obiekt na tle wielu komet powstałych w naszym Układzie Słonecznym.
3I/ATLAS nie jest więc interesująca tylko dlatego, iż przyleciała z daleka. Jest fizyczną próbką innego układu planetarnego, która sama przeleciała przez nasze kosmiczne podwórko. Polscy astronomowie zdążyli patrzeć na nią wystarczająco długo, żeby zobaczyć, jak ta próbka zaczyna reagować na nasze Słońce.
