Միջաստղային 3I/ATLAS գիսաստղը՝ երրորդ հայտնի օբյեկտը, որը Արեգակնային համակարգ է ժամանել դրա սահմաններից դուրս, հավանաբար ձևավորվել է իր հայրենի աստղային համակարգի չափազանց սառը հատվածում։ Այդ մասին վկայում է նրա պոչում ազոտի անսովոր բարձր պարունակությունը. աստղագետների գնահատմամբ՝ գիսաստղի ծննդավայրում ջերմաստիճանը եղել է −240 °C-ից ցածր։

Ինչ է հաջողվել հայտնաբերել գիսաստղի պոչում

3I/ATLAS-ի քիմիական կազմն ուսումնասիրել աստղագետներին օգնել են Կանարյան կղզիներում գտնվող William Herschel աստղադիտակը և դրա վրա տեղադրված WEAVE սպեկտրոգրաֆը։ Սարքը թույլ է տալիս կատարել սպեկտրոսկոպիա՝ վերլուծել լույսը ըստ ալիքի երկարությունների և բնորոշ սպեկտրալ գծերով որոշել առկա քիմիական տարրերը։

3I/ATLAS-ի նախորդ դիտարկումները հիմնականում կենտրոնացած էին կոմայի՝ գազային թաղանթի վրա, որն առաջանում է գիսաստղի շուրջ, երբ արեգակնային ջերմությունը ստիպում է նրա սառույցին գոլորշիանալ։ Բայց Արեգակին մոտենալու հետ դիտարկումների համար առաջանում է ևս մեկ կարևոր հատված՝ պոչը։

Արեգակնային քամին բարձր էներգիա ունեցող մասնիկների հոսք է։ Բախվելով գիսաստղի նյութի մոլեկուլներին՝ դրանք դուրս են մղում դրանցից էլեկտրոններ և մոլեկուլները վերածում լիցքավորված մասնիկների՝ իոնների։ Եթե որոշվի այդ իոնների կազմը, կարելի է տեղեկություն ստանալ գիսաստղի քիմիայի մասին, որը միշտ չէ, որ հնարավոր է ստանալ նրա կոմայի դիտարկումներից։

Սա հատկապես կարևոր էր 3I/ATLAS-ի համար։ 2019 թվականին աստղագետներն արդեն հայտնաբերել էին իոններ մեկ այլ միջաստղային օբյեկտի՝ 2I/Borisov գիսաստղի պոչում, սակայն այն ժամանակ չկարողացան հուսալիորեն հաստատել, թե դրանք կոնկրետ ինչ մասնիկներ էին։

2023 թվականից աշխատող WEAVE-ը բավականաչափ զգայուն էր, որպեսզի նման վերլուծություն իրականացնի 3I/ATLAS-ի համար։ 2025 թվականի վերջին կատարված դիտարկումները հետազոտողներին հնարավորություն տվեցին գիսաստղի պոչում հայտնաբերել ազոտի, ածխաթթու գազի և ածխածնի մոնօքսիդի իոններ։

Ազոտը անսովոր շատ է եղել

Հատկապես հետաքրքիր է եղել ազոտի և ածխածնի մոնօքսիդի հարաբերակցությունը։ Այն կարող է մի տեսակ հուշում ծառայել այն ջերմաստիճանի և պայմանների մասին, որոնցում ձևավորվել է գիսաստղը։

Որքան բարձր է ազոտի բաժինը ածխածնի մոնօքսիդի նկատմամբ, այնքան, որպես կանոն, ավելի սառը է եղել օբյեկտի ծննդավայրը։ 3I/ATLAS-ի դեպքում այս հարաբերակցությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան Արեգակնային համակարգի ուսումնասիրված գիսաստղերի մեծամասնության մոտ։

Այս տվյալների հիման վրա Նորթումբրիայի համալսարանի Լեա Ֆերելլեկի թիմը գնահատել է, որ գիսաստղի ձևավորման գոտում ջերմաստիճանը եղել է −240 °C-ից ցածր։

Սա նշանակում է, որ 3I/ATLAS-ը, ամենայն հավանականությամբ, առաջացել է իր հայրենի աստղային համակարգի արտաքին հատվածներում՝ աստղից այնքան հեռու, որ նրա լույսը գրեթե ազդեցություն չէր ունենում շրջակա միջավայրի վրա։

Պատուհան դեպի օտար մոլորակային համակարգ

3I/ATLAS-ի ճշգրիտ ծագումը դեռևս անհայտ է մնում։ Սակայն նրա քիմիական կազմը հազվագյուտ հնարավորություն է տալիս հայացք նետել այն պայմաններին, որոնք գոյություն են ունեցել մեկ այլ աստղային համակարգում։

Գիսաստղերը պահպանում են այն նյութը, որից ձևավորվել են մոլորակային համակարգերը։ Այդ պատճառով դրանց կազմի ուսումնասիրությունը թույլ է տալիս վերականգնել գոնե մի մասը այն պայմանների, որոնք գոյություն են ունեցել հեռավոր անցյալում։

3I/ATLAS-ի համար սա հատկապես արժեքավոր է. ի տարբերություն Արեգակնային համակարգի գիսաստղերի՝ այն ձևավորվել է մեկ այլ աստղի շուրջ, ապա լքել է իր համակարգը և հսկայական ժամանակ անց հայտնվել Արեգակի մոտ։

«Այս օբյեկտը մեզ տալիս է հազվագյուտ հնարավորություն ուսումնասիրելու մի նյութ, որը ձևավորվել է լիովին այլ մոլորակային համակարգում», — ասել է Ֆերելլեկը։ Նրա խոսքով՝ յուրաքանչյուր նման օբյեկտ օգնում է ավելի լավ հասկանալ, թե ինչպես են մոլորակներ ձևավորվում այլ աստղերի շուրջ։

Թիմի հետազոտությունը հրապարակվել է սեպտեմբերի 7-ին Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ամսագրում։