すばる望遠鏡が星間彗星3I/ATLASの化学組成の変化を捉える 著者 Maria
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ハワイのすばる望遠鏡は、星間彗星 3I/ATLAS の組成の変化を示すデータを記録しました。この観測は、2025年10月に近日点に達した後、この天体がすでに太陽から遠ざかっていた2026年1月7日に行われた。チームは彗星の昏睡状態にある二酸化炭素と水の割合を測定し、軌道の前の段階で検出された値よりもはるかに低い値を発見した。
これらの結果は、原子核から放出される物質が太陽付近の加熱に応じて変化することを示唆しています。 C/2025 N1 としても知られる 3I/ATLAS 彗星は、太陽系を通過することが確認された 3 番目の星間天体です。 2025 年 7 月 1 日にチリの ATLAS システムによって発見されました。
近日点後の観測は昏睡状態でさまざまな信号を捕捉します
分析には、すばるに搭載された高分散装置を備えた高分解能光分光法が使用されました。天文学者は原子状酸素の禁断の線を観察しました。緑の線と赤の線の強度の比により、H2O に対する CO2 の割合を推定することができました。
近日点通過後に見つかった値は、太陽に最接近する前に宇宙望遠鏡が示した値を下回っていました。この低下は、コアの進行的な加熱と同時に発生します。
彗星は最初はより表層からガスを放出し、次に内部領域から異なる組成の物質を露出させた。
- 2026年1月に測定されたCO2/H2O比は、2025年8月に記録されたものよりも低かった
- 観測日、この天体は太陽から約2.87天文単位の距離にあった
- 太陽系の彗星ですでにテストされた技術が星間訪問者に適用されました
- 研究チームは、そのデータを軌道上のさまざまな時点での他の機器からの測定値と比較しました。
日本人天文学者率いるチームが統合手法を適用
京都産業大学小山宇宙科学研究所の新中義晴氏がこの作業をコーディネートした。この研究は The Astronomical Journal への掲載が受理され、2026 年 3 月から arXiv プラットフォームで利用できるようになりました。
研究者らは、太陽系起源の彗星を研究するために開発されたのと同じ種類の分析を使用しました。このアイデアは、異なる環境で形成されたオブジェクトを直接比較することでした。 3I/ATLAS彗星が外からやって来て、太陽に対して高速で移動していました。
JWST や SPHEREx などの望遠鏡からの以前のデータは、接近段階で CO2 が豊富な組成を示していました。すばるの新しい測定は、この相対存在量が近日点後に減少したことを示しています。
この変動は、核が均一ではないという仮説を補強します。外層と内層の揮発性物質の量は異なります。太陽熱により、最初に表面材料が除去され、次に内部が露出されました。
他の星間彗星や太陽系彗星との比較
3I/ATLAS 彗星は、観測された星間天体のリストで 3 番目にランクされています。 1つ目は2017年の1I/オウムアムア、2つ目は2019年の2I/ボリソフでした。明確な彗星の活動を示さなかったオウムアムアとは異なり、3I/ATLASは目に見えるコマと尾を発達させました。
酸素線で測定されたG/R比は、同様の距離にある太陽系彗星の平均を上回っていました。それでも、2I/ボリソフに見られる値に近づきました。
これらの類似点と相違点は、他の星系で形成された天体が私たちの星系に入るときにどのように動作するかを理解するのに役立ちます。この研究は、銀河の遠方の領域にある微惑星の多様性のマッピングに貢献します。
核の内部構造への影響
ガスの割合の変化は、彗星が不均一な構造を持っていることを示唆しています。より深い部分には、表面よりも CO2 が少ないか、水が多く含まれている可能性があります。
物体が太陽に近づくと、熱により時間の経過とともにさまざまな層への昇華が活性化しました。これは昏睡状態で観察される化学的進化を説明します。
天文学者は、その発見以来、すでに 3I/ATLAS を追跡しています。 2025 年 12 月にすばる本体から撮影された画像では、近日点を迎える前であっても、複数の波長帯域でその天体が示されていました。
複数の時点のデータを組み合わせることで、不安定なリリース履歴を再構築することが可能になります。この研究は、将来通過する可能性のある星間天体の新たな観測への道を切り開きます。
星間訪問者研究の次のステップ
科学界は、3I/ATLAS が遠ざかっていくのを監視し続けています。オブジェクトは、下位レベルではありますが、アクティブのままです。
将来の研究では、他の望遠鏡を使用して組成測定を改良する可能性があります。光学、赤外線、その他の波長データを比較すると、画像が豊かになります。
3I/ATLAS の事例は、大規模な地上観測が宇宙からの観測をいかに補完するかを示しています。マウナケア山頂に位置するすばるは、この種の分光法にとって恵まれた条件を提供しています。
これらの取り組みは、惑星の形成や他の星の原始惑星系円盤内の物質の分布に関する大きな疑問の解明に役立ちます。
