Межзвёздная комета 3I/ATLAS: CO2-богатая кома сменяется H2O у перигелия
Межзвёздная комета 3I/ATLAS, лишь третий известный объект такого типа, пролетевший через Солнечную систему, стала предметом детального спектрального исследования. Учёные использовали Very Large Telescope (VLT) в Чили со спектрографом высокого разрешения ESPRESSO для наблюдений на протяжении 23 ночей, когда комета находилась на расстоянии от 1,67 до 2,45 астрономических единиц от Солнца.
Обработка спектров велась с помощью специально разработанного программного пакета CometSpec, который был опубликован в открытом доступе. Анализ полосы CN (циана) позволил определить темпы его выделения. До перигелия зависимость скорости выделения от гелиоцентрического расстояния описывалась степенным законом с показателем -4,62, что укладывается в диапазон, типичный для комет Солнечной системы.
Особое внимание уделили запрещённым линиям атомарного кислорода [OI]. По их соотношению зелёной и красной линий (G/R) оценили содержание CO2 и H2O в коме. Оказалось, что отношение G/R снижалось с ростом расстояния: от примерно 0,42 у 2,4 а.е. до 0,114 вблизи перигелия. Асимметрия кривой блеска кислорода указывает на задержку сублимации водяного льда из-за тепловой инерции.
Показатель CO2/H2O (прокси-оценка) варьировался от 0,06 до 1,06, что сопоставимо с данными, полученными телескопами Subaru и SPHEREx, а также с измерениями для другой межзвёздной кометы 2I/Borisov. Таким образом, кома 3I/ATLAS оказалась богата углекислым газом, а по мере приближения к перигелию становилась всё более водянистой.
Дополнительно в спектрах идентифицированы линии никеля (Ni I) и железа (Fe I), а после перигелия измерены темпы выделения C2 и CH. Высокое разрешение ESPRESSO позволило выявить значительный разброс в остатках CN относительно гладкой модели, который может быть связан как с систематическими эффектами, так и с физическими процессами, требующими более частых наблюдений.
Результаты исследования, опубликованные в препринте на arXiv, не только дают эмпирическую картину состава необычной кометы, но и предоставляют методологическую основу для будущих кампаний по мониторингу межзвёздных объектов. Весь набор данных и программное обеспечение CometSpec выпущены в открытый доступ для использования научным сообществом.
