Новое мюнхенское исследование выявило колоссальную массу 3I/ATLAS: миллиарды тонн, в 100 000 раз больше Оумуамуа.

Инновационный анализ, ставший результатом исследования, проведенного учеными из Мюнхенского университета, представляет собой наиболее подробную на сегодняшний день оценку массы интригующего межзвездного объекта 3I/ATLAS. Результаты указывают на огромную долю, которая бросает вызов ожиданиям и поднимает глубокие вопросы о природе этих космических посетителей.

В этой новой статье, написанной Валентином Тоссом, Энди Буркертом и Ави Лебом, исследуются важные данные наблюдений об эволюции скорости потери массы 3I/ATLAS, а также увеличении ее яркости, зафиксированные за несколько месяцев до ее самого близкого сближения с Солнцем, которое произошло 29 октября 2025 года. Используемая методология использовала уравнение ракеты для количественной оценки негравитационной силы, действующей на объект.

Исследование показало, что масса 3I/ATLAS достигает порядка одного миллиарда метрических тонн. Этот объем как минимум в сто тысяч раз превышает предполагаемую массу первого известного межзвездного объекта 1I/`Оумуамуа, окончательная масса которого была рассчитана примерно в 10⁷ килограммов, если предположить естественное происхождение.

Массовая оценка через эффект ракеты

Понимание массы 3I/ATLAS основывалось на фундаментальном принципе физики: уравнении ракеты. Эта модель связывает массу объекта, его негравитационное ускорение и скорость потери массы выброшенного материала, умноженную на скорость выброса. Определив наблюдаемое ускорение и скорость потери массы, а также смоделировав скорость выбрасываемых газов, ученые смогли сделать вывод о массе небесного тела.

Чтобы выполнить это точное измерение, необходимо было учитывать параметр асимметрии оттока ζ, который оценивается примерно в 0,5. Этот фактор имеет решающее значение для определения того, как материал выбрасывается и какое влияние это оказывает на движение объекта, напрямую влияя на расчет его массы и физических характеристик.

В тщательном исследовании использовались все доступные наблюдательные данные, включая эволюцию газо- и пылеобразования, а также изменения блеска 3I/ATLAS. Эта информация была необходима для реконструкции поведения объекта по мере его приближения к Солнцу — события, которое вызвало значительное выделение газа и заметное негравитационное ускорение, что дало ключ к разгадке его состава и структуры.

Сублимационные модели и примерные размеры

Исследовательская группа объединила различные модели скорости потери массы, сосредоточив внимание на сублимации воды (H₂O) и углекислого газа (CO₂). Эти модели сыграли фундаментальную роль в определении негравитационной силы и, следовательно, в оценке массы и размера 3I/ATLAS. Для уточнения оценок также применялось консервативное ограничение на размер ядра, основанное на активной поверхности, необходимой для сублимации.

Когда потеря массы происходит преимущественно за счет сублимации CO₂, расчеты предполагают диаметр ядра 0,84 километра при плотности 0,5 грамма на кубический сантиметр и параметре ζ 0,5. Этот сценарий статистически более выгоден, особенно когда используются только данные крупных телескопов и межпланетных космических кораблей.

Сильная сублимация воды, достигающая 10 тонн в секунду, была исключена, поскольку площадь поверхности, необходимая для поддержания такой скорости, была бы несовместима с наблюдаемым ракетным эффектом. Более умеренная модель добычи воды, в свою очередь, указала на диаметр ядра 1,48 километра. В этом случае более низкая плотность или более высокая скорость выделения газа могли бы согласовать оценку размера с нижними пределами данных космического телескопа Хаббла, которые указывали на 2,6 (± 0,4) километра.

Расхождения и активная фракция ядра

В анализе были приняты три различные параметризации для устранения неопределенностей: одна сосредоточена исключительно на сублимации CO₂, а две учитывают вклад сублимации воды, скорректированной с учетом самой высокой (модель A) и самой низкой (модель B) производительности. Небольшое статистическое предпочтение модели CO₂ стало очевидным при получении данных более высокой точности.

Leia Tambem

Samsung выпускает новое обновление системы с новыми функциями для пользователей Galaxy Watch 4

Значительная скидка на Galaxy S25 Plus снижает стоимость в интернет-магазине до уровня ниже 4500 реалов.

Слух предполагает, что Nintendo готовит специальное издание Switch 2 с ремейком Ocarina of Time

Рассчитанная масса 3I/ATLAS значительно различалась между моделями. Для модели, основанной исключительно на CO₂, полученная масса составила (M/ζ) = 0,3 × 10¹² килограмма. С включением сублимации воды значения увеличились до (M/ζ) = 1,7 × 10¹² килограммов (нижний предел, модель Б) и (M/ζ) = 6,4 × 10¹² килограммов (верхний предел, модель А).

Учитывая плотность 0,5 грамма на кубический сантиметр и ζ = 0,5, расчетный диаметр 3I/ATLAS составляет 0,84 километра для модели CO₂ и от 1,48 до 2,3 километра для моделей сублимации воды. Однако на размер было наложено дополнительное ограничение, учитывающее минимальную площадь поверхности, необходимую для поддержания наблюдаемой сублимации.

Проблемы сверки данных

При самых консервативных предположениях модель с высоким уровнем добычи воды (Модель А) показала сильное несоответствие, требуя диаметр ядра более 3 километров. Это значение несовместимо с максимальной оценкой в ​​2,3 километра, полученной на основе негравитационного ускорения, что приводит к его исключению. Модель B с более низким производством воды показала умеренное расхождение, которое можно было смягчить за счет более низкой плотности или более высокой скорости выброса.

Эти результаты позволяют предположить, что сублимация воды на поверхности 3I/ATLAS, вероятно, не превышает сублимацию углекислого газа. Для модели, которая учитывает только сублимацию CO₂, оценки размера ядра совместимы с негравитационными прогнозами. Однако для согласования этих оценок с данными Хаббла, которые указывают на диаметр 2,6 (± 0,4) километра, потребуется занижение скорости производства CO₂ примерно на порядок.

Если сублимация воды действительно способствует движущему эффекту, ядро ​​будет больше. Более низкая, чем обычно, плотность комет в сочетании с высокими скоростями газа и коллимацией оттока может увеличить расчетный диаметр до 2,2 километра, устраняя несоответствие между оценкой Хаббла и требуемой поверхностно-активной фракцией.

Последствия для происхождения межзвездных объектов

Несмотря на неопределенности, присущие различным моделям, один вывод становится очевидным: 3I/ATLAS, несомненно, по крайней мере в сто тысяч раз массивнее, чем 1I/Оумуамуа. Это различие масс, составляющее пять порядков, имеет глубокие последствия для нашего понимания межзвездных объектов.

Учитывая статистику астероидов и кометных ядер различных размеров в Солнечной системе, можно было бы ожидать, что мы обнаружим не менее ста тысяч объектов с массой 1I/`Оумуамуа, прежде чем обнаружим ни один межзвездный объект величиной 3I/ATLAS. Неожиданное наблюдение такого массивного объекта, как 3I/ATLAS, бросает вызов вероятностям, основанным на распределении масс известных небесных тел.

Это замечательное несоответствие в обнаружении поднимает фундаментальный вопрос: не имеют ли один или оба этих загадочных межзвездных объекта естественного происхождения? Гипотеза, хотя и все еще находится в области предположений, указывает на возможность того, что 3I/ATLAS или Оумуамуа, или, возможно, оба могут представлять собой нечто выходящее за рамки обычного астрономического образования, стимулируя новые направления исследований в астрофизике и поиск внеземной жизни.