Космос заговорил рентгеном: межзвёздная комета засияла, как сверхновая

Учёные подтвердили источник рентгеновых лучей у кометы 3I/ATLAS — NASA

Открытие, сделанное с помощью международного рентгеновского телескопа XRISM, стало одной из самых заметных новостей в мире астрономии конца года. Впервые за всю историю наблюдений межзвёздных тел зафиксировано рентгеновское излучение, исходящее не от чёрных дыр или сверхновых, а от кометы 3I/ATLAS. Это открытие стало новым шагом к пониманию того, как материя, прибывающая из глубин галактики, взаимодействует с солнечной энергией. Об этом сообщает издание Olhar Digital.

Первое межзвёздное тело с рентгеновским излучением

Впервые рентгеновское излучение от кометы было замечено в 1996 году, когда астрономы наблюдали комету Хякутаке. Тогда это стало настоящим научным открытием — ведь подобное излучение обычно связано с самыми мощными явлениями во Вселенной, вроде активных галактических ядер или взрывов сверхновых. Спустя почти три десятилетия человечество вновь стало свидетелем похожего явления, но теперь оно зафиксировано не в пределах нашей Солнечной системы, а за её границами — у межзвёздного объекта 3I/ATLAS.

Рентгеновские наблюдения проводились при помощи телескопа XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission), который является совместной инициативой Японского космического агентства (JAXA) и Европейского космического агентства (ESA). Это открытие стало первым случаем регистрации подобного излучения от объекта, прибывшего из межзвёздного пространства.

"Мы наблюдаем процесс, в котором вещество, принесённое из других звёздных систем, сталкивается с солнечным ветром и излучает рентгеновские лучи", — отмечается на сайте ESA.

По данным исследователей, наблюдения проводились с 26 по 28 ноября и заняли около 17 часов. Анализ показал слабое, но устойчивое свечение, простирающееся на расстояние примерно 400 тысяч километров вокруг кометы. Учёные подчеркнули, что сигнал не мог быть случайным или вызванным помехами прибора.

Природа загадочного излучения

Рентгеновское излучение комет, как выяснилось, вовсе не аномалия. Оно возникает в результате взаимодействия между высокоэнергетическими частицами солнечного ветра и газопылевой оболочкой, окружающей ядро кометы. Когда заряженные частицы сталкиваются с атомами в атмосфере кометы, они вырывают электроны и тем самым создают поток излучения в рентгеновском диапазоне.

"Такое излучение — естественный результат столкновения солнечных частиц с веществом комет. Мы просто впервые видим это явление у объекта, пришедшего из-за пределов Солнечной системы", — говорится в публикации IFLScience.

3I/ATLAS уникален не только этим. Он значительно крупнее, быстрее и старше других известных межзвёздных объектов — астероида 1I/ʻOumuamua и кометы 2I/Borisov. Кроме того, он стал первым "гостем" из другого мира, от которого удалось зафиксировать рентгеновский спектр.

Что показали наблюдения XRISM

Наблюдения XRISM выявили три ключевых элемента — углерод, азот и кислород. Эти данные подтвердили, что источник рентгеновского излучения действительно связан с кометой, а не с внешними факторами вроде излучения Млечного Пути или земной атмосферы.

Как и в исследовании о Кассиопее A, где XRISM позволил изучить распределение элементов после взрыва сверхновой, новые наблюдения открывают путь к пониманию химического состава межзвёздных тел. Учёные подчёркивают, что такие измерения стали возможны только сейчас, потому что ранее объект находился слишком близко к Солнцу, что мешало проведению точных наблюдений.

Сейчас комета продолжает движение в сторону Земли и, по расчётам, приблизится к ней на расстояние около 270 миллионов километров 19 декабря. Это позволит провести новые наблюдения и уточнить химический состав и структуру объекта.

Сравнение межзвёздных объектов

За последние годы было обнаружено всего три межзвёздных объекта, прошедших через Солнечную систему. 1I/ʻOumuamua стал первым, но не показал следов рентгеновского излучения. 2I/Borisov, напротив, имел классическую кометную структуру, но также не излучал рентгеновские лучи. 3I/ATLAS отличается от них сразу по нескольким параметрам.

Он имеет более плотную и протяжённую атмосферу — кому, которая взаимодействует с солнечным ветром.
Его скорость движения выше, чем у двух предшественников.
Возраст и химический состав указывают на происхождение из иной звёздной системы.

Таким образом, именно 3I/ATLAS стал первым представителем своего рода, показавшим прямое взаимодействие с солнечной плазмой на уровне, достаточном для генерации рентгеновских лучей.

Плюсы и минусы наблюдения межзвёздных тел

Изучение таких объектов даёт науке огромные преимущества.

Плюсы:

возможность изучить химический состав вещества, пришедшего из других звёздных систем;
получение новых данных о процессах, происходящих при взаимодействии солнечного ветра с газопылевыми оболочками;
улучшение моделей формирования комет и астероидов.

Минусы:

чрезвычайная редкость межзвёздных объектов, что делает наблюдения редкими и сложными;
высокая скорость их движения, из-за чего наблюдения требуют точного планирования;
короткое "окно" доступности для наблюдений, когда объект виден с Земли.

Несмотря на эти сложности, каждое подобное открытие становится настоящим прорывом для астрономии.

Советы для наблюдателей

Если вы интересуетесь астрономией и хотите увидеть подобные явления, важно знать несколько правил.

Используйте надёжные источники данных — NASA, ESA или JAXA публикуют актуальные координаты и время наблюдения.
Следите за прогнозом видимости — многие объекты можно увидеть только при определённых условиях освещённости.
Используйте телескоп с фильтром, чтобы снизить воздействие солнечного света при наблюдении близких к Солнцу тел.
Не пытайтесь наблюдать рентгеновское излучение самостоятельно — для этого требуются специальные орбитальные обсерватории.

Интересно, что благодаря подобным открытиям учёные постепенно создают "карту поведения" межзвёздных путешественников, что в будущем позволит лучше предсказывать их появление и понимать их природу.