ハッブルは、まれに太陽と一致する間に、彗星 3I/ATLAS からの異常な光のジェットを捕らえます

ハッブル宇宙望遠鏡は、太陽系を訪れる3番目に確認された星間起源の天体である3I/ATLAS彗星の複雑かつ予期せぬ活動を明らかにする高解像度画像を記録した。 1月に太陽とまれに幾何学的に整列した際、この彗星は、異例なことに恒星を直接指すような発光構造と物質の噴流を示し、従来の彗星の挙動モデルを覆した。

観測は彗星が対峙し、彗星、地球、太陽がほぼ完全に整列し、地球が中央に位置する軌道配置で行われた。この恵まれた条件により、ハッブルの機器は天体の核に対する太陽放射の影響を前例のない明瞭さで捉えることができましたが、その影響は依然として小さすぎて直接解明することができません。

データの分析により、複数の対称ジェットと非対称形状のコマの存在が示され、内部組成と、他の恒星系で形成された天体からのガスや塵の放出プロセスに関する新たな手がかりが得られます。これらの現象は、星間訪問者のダイナミクスと構造に関する重要な疑問を引き起こします。

1月の詳細観測

最も明らかな画像は 2026 年 1 月 14 日に撮影されたもので、彗星の核の周りに広範囲にわたるハローが現れています。このハローは太陽に向かって顕著な伸びを示し、これは太陽放射と太陽風の圧力によって常に反対方向に押される従来の彗星の尾の形成とは反対の挙動を示した。

高度な画像処理技術を使用して、科学者はさらに洗練された構造を強調表示することができました。互いに約 120 度の角度で分離された噴出物の噴流が確認され、そのパターンは望遠鏡で撮影された複数の写真撮影を通じて一貫していました。

ジェットのこの幾何学的構成は、3I/ATLAS の核が明確に定義された回転を持っていることを示唆しています。放出の強度と方向の変動を分析した結果、天文学者は自転周期を約 7.1 時間と推定することができ、これはこの性質の天体としてはかなりの速度です。

これらのパターンの持続性と対称性は、私たちの太陽系のほとんどの彗星で観察されるものとは大きく異なります。この発見は、その存在の大部分を異なる星間環境で過ごしてきた天体の活動を支配する物理的メカニズムの研究に新たな窓を開きます。

訪問者の化学組成

ハッブルと他の天文台の両方によって行われた相補的な分光分析により、3I/ATLAS のコマを形成するガスの化学組成を決定することが可能になりました。データは、水よりも低い温度で昇華する二酸化炭素（CO2）が顕著に優勢であることを明らかにし、太陽からかなりの距離にあるにもかかわらず彗星の活動が高いことを説明している。

二酸化炭素に加えて、彗星の一般的な元素である少量の水蒸気と一酸化炭素が検出されました。この揮発性物質の組み合わせは、観測された活動のほとんどの原因となっていますが、ジェットの正確で対称的な形状を完全には説明しておらず、これはおそらくコア表面上の氷の不規則な分布に関連していると考えられます。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測により、太陽系外の彗星が形成された化学環境についてのさらなる手がかりを提供する化合物である硫化カルボニルの痕跡が特定され、パズルに新たなピースが加わりました。物体は非重力加速度も示し、放出されたガスの浮力によって軌道がわずかにずれます。

星間軌道と起源

3I/ATLAS の星間の性質は、離心率が 6 を超える双曲軌道によって確認されます。1 を超える値は、その物体が重力で太陽に束縛されておらず、私たちの系を通過しているだけであることを示します。短い訪問の後、彼は星間空間を旅し続け、二度と戻ることはありません。

太陽系に対する速度は約 60 km/s であり、その軌道は、この彗星が天の川銀河の厚い円盤、つまり古い星が存在する領域で発生したことを示唆しています。 3I/ATLAS の年齢は 70 億年以上である可能性があると推定されており、これは銀河系における初期の惑星系形成の遺物となっています。

議論中の構造化された標準

太陽に向けられた対称構造の発見は、天文学界で激しい議論を巻き起こしました。研究者グループは、観察されたパターンは、核の回転の影響と表面の氷の非対称昇華の組み合わせによって説明できると主張している。この現象は、太陽系のいくつかの彗星ですでに記録されているが、これほど明確で対称性があることは稀である。この仮説によると、回転中に太陽光にさらされると原子核の特定の領域が活動化し、特定の方向にガスや塵の噴流を放出し、地球から見ると複雑な構造の錯覚を生み出すという。

一方、他の専門家は、3I/ATLAS ジェットの持続性と幾何学的規則性は、私たちの系に固有の彗星で見られるものとは異なる物理的または組成的特性を示す可能性がある例外的な要素であると考えています。 120 度ずつ離れたジェットのほぼ完璧な対称性は、予想よりも組織化された内部構造または表面上の物質の分布を示唆している可能性があります。これらの特徴が 3I/ATLAS の特異性なのか、それとも星間天体に共通の特徴なのかを判断するには、さらなる調査が重要であると考えられており、銀河の他の場所の彗星形成モデルに重大な影響を与える可能性があります。

観察された昏睡状態の特徴

3I/ATLAS のコマは、その中心を取り囲むガスと塵の雲であり、特に興味深い形態を示し、近日点として知られる太陽への最接近後に撮影された画像では涙滴の形をとります。この雲は数百万キロメートルにわたって広がり、その固体核は比較的小さいにもかかわらず、彗星は宇宙の巨大な物体となっている。画像の詳細な分析により、7.1時間の自転周期と完全に一致する微妙な振動を伴って、核から出現する二重または三重のジェットの存在が明らかになりました。最も注目に値する現象の 1 つは、いわゆるアンチテールです。これは太陽の方向を向いており、時には彗星自体の見かけの直径の 10 倍にもなる塵の構造です。さらに、スペクトル観察では、コマの中にかすかな緑がかった色調が示されており、これは太陽の紫外光によって励起されたときの二原子炭素 (C2) およびシアン (CN) 分子の放出の典型的な特徴です。現在、この彗星の等級は約16.7で、アマチュアの望遠鏡では見ることができないほど暗すぎるため、監視するには専門的な機器が必要です。

稀なアライメント状態

2026 年 1 月 22 日の位置合わせは理想的な観測条件を提供し、彗星の位置は太陽から 3.33 天文単位 (AU)、地球から 2.35 天文単位 (AU) の距離にありました。この時点で、位相角 (太陽-彗星-地球の角度) は最小値のわずか 0.69 度に達しました。この有利な幾何学形状により、彗星から放出された塵が太陽光を増幅した明るさで観察者に反射し、そうでなければ見えないかすかな構造が強調される、対向サージとして知られる現象が激化しました。

継続的なモニタリング

3I/ATLAS彗星は、2026年半ばまで地上および宇宙の大型望遠鏡でアクセスできるが、太陽系から出ていく途中で太陽から遠ざかるにつれて明るさは徐々に低下し続ける。ハワイのジェミニ ノースなどの天文台も、ガス状化合物に関連する緑がかった色合いを記録する重要なデータを提供しました。

さまざまな宇宙機関と天文機関の間で調整された研究活動が、その活動の変動を分析し続けています。この貴重な訪問中に収集されたデータは、他の星系に由来する原始天体における揮発性物質の形成と分布についての理解を深めるために重要であり、天の川銀河の惑星構成要素の多様性について貴重な一端を垣間見ることができます。