ハッブル望遠鏡とウェッブ望遠鏡が星間彗星の核2.6kmを地図に 3I/ATLAS 著者 Beatriz
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ハッブル宇宙望遠鏡とジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡は、星間彗星 3I/ATLAS の核を初めて検出し、直径 2.6 キロメートルの大きさを確認しました。この天体は、太陽系外から確認された 3 番目の訪問者であり、その前任者である 2I/ボリソフや 1I/’オウムアムアよりも大幅に巨大であることが判明しました。 2025年12月から2026年1月にかけて実施された観測では、彗星の昏睡状態からの驚くべきメタンの放出も確認され、その熱履歴と遠方の恒星系での起源についての疑問が生じた。
ハッブルによる原子核検出
ハッブル宇宙望遠鏡は、2025 年 10 月 29 日に近日点を通過した後、3I/ATLAS のマッピングを行いました。2025 年 12 月から 2026 年 1 月の間に撮影された近日点通過後の画像により、コマモデルを注意深く差し引くことで原子核を分離することができました。この処理技術により、光曲線の明らかな変化が明らかになり、物体の回転によって引き起こされる変調が示されました。 2026 年 1 月 22 日、太陽、地球、3I/ATLAS の間のまれな配列により、空の幅 3 度で塵粒子によって散乱される光が 20% 増加しました。
寸法測定により、典型的なアルベド 0.04 を考慮して、有効直径 2.6 キロメートル、許容誤差 0.4 キロメートルが確立されました。この規模では、3I/ATLAS は 2I/ボリソフの約 40 倍、1I/オウムアムアの少なくとも 20,000 倍の質量となります。核の不規則な形状または不均一な回転は、ハッブル画像で観察される時間的変動を説明します。
ジェームズ・ウェッブによって明らかにされた化学組成
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、2025 年 12 月に 3I/ATLAS の赤外分光分析に MIRI 装置を使用しました。観測は、彗星が太陽中心距離 2.20 および 2.54 天文単位にあったときに行われました。スペクトルにより、物体の昏睡状態にある複数の揮発性化合物が特定されました。
- 水 (H2O): 5.8 ～ 7.0 マイクロメートルで検出。
- 二酸化炭素 (CO2): 約 15 マイクロメートルで存在します。
- ニッケル (Ni): 7.507 マイクロメートルで識別されました。
- メタン (CH4): 7.6 マイクロメートルで記録されました。
揮発性物質の総生産量は 12 日間の観察にわたって減少し、他の種と比較して水の減少が顕著でした。水分活性は長時間の昏睡状態でも氷粒に関連したままであったが、メタン生成率は2つの観察期間における水分率の13.7%と27%に相当した。
星間天体で前例のないメタンを検出
メタンの確実な同定は、星間天体中でこの化合物が初めて直接検出されたことを意味します。固体メタンは二酸化炭素よりも昇華温度が低いため、近日点前の観測に固体メタンが存在しないのは天文学者にとって不可解なことです。 2025年8月の前回のウェッブ観測では、初期のガス放出活動にもかかわらずメタンは記録されなかった。これは、核の外層にある化合物が枯渇していることを示唆しています。
近日点付近の太陽熱により、メタンを多く含む内層が明らかに露出した。メタンよりも揮発性の高い一酸化炭素が初期に存在すると、組成モデルがさらに複雑になります。この揮発性の活性化シーケンスは、太陽系彗星で観察されるパターンとは大きく異なり、おそらく遠方の恒星系の形成条件や独特の熱履歴を反映していると考えられます。
近日点後の活動の非対称性
3I/ATLASの明るさの傾向は、太陽に最接近する前後で顕著な違いが見られました。この天体は、2025 年 10 月に近日点を通過した後、より急速に減光しました。近日点後の表面輝度プロファイルは、近日点前よりも大幅に緩やかな傾きを示し、揮発性物質の表面への昇華における季節変動を裏付けています。近日点前のデータとの比較により、近日点後の CO2/H2O 比が初期値から半減し、二酸化炭素が早期に濃縮されたことが明らかになりました。
星間人口の推定値
3I/ATLAS コアの測定により、近空間に類似した天体の存在を推定することができます。計算によると、このサイズの複数の天体の下限は、常に太陽から 4.5 天文単位以内に収まります。非アクティブなオブジェクトの検出はより困難になるため、この密度は控えめな値を表します。 3I/ATLAS が太陽系の内部を通過することは、これらの星間訪問者の潜在的な頻度を浮き彫りにし、銀河間空間における物質の分布の理解に貢献します。
