Ο διαστρικός «επισκέπτης» 3I/ATLAS, το τρίτο γνωστό αντικείμενο που έχει εντοπιστεί να προέρχεται από έξω από το ηλιακό μας σύστημα, έχει πυροδοτήσει νέο κύμα επιστημονικού ενδιαφέροντος. Οι αστρονόμοι, χρησιμοποιώντας συνδυασμό δεδομένων από επίγεια τηλεσκόπια και διαστημικά παρατηρητήρια, έχουν καταφέρει να υπολογίσουν με μεγάλη ακρίβεια την υπερβολική του τροχιά, η οποία παρουσιάζει εκκεντρότητα μεγαλύτερη του 1 (e ≈ 1,2), επιβεβαιώνοντας έτσι την εξωηλιακή του προέλευση.
Οι παρατηρήσεις έδειξαν επίσης ότι η κίνησή του υπακούει πλήρως στις προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν. Καθώς το 3I/ATLAS πέρασε κοντά από τον Ήλιο, η τροχιά του εμφάνισε ελαφρά καμπύλωση λόγω της καμπύλωσης του χωροχρόνου που προκαλεί η βαρυτική μάζα του Ήλιου. Τα δεδομένα από το τηλεσκόπιο Pan-STARRS και το Δίκτυο Παρατήρησης ATLAS συμφωνούν με το θεωρητικό μοντέλο εντός περιθωρίου σφάλματος μόλις 0,05%, ενισχύοντας την ακρίβεια των προβλέψεων του Αϊνστάιν σε μη τοπική κλίμακα.
Φασματοσκοπικές αναλύσεις του αντικειμένου αποκάλυψαν μοναδικά χαρακτηριστικά στη χημική του σύσταση. Ενδείξεις για την παρουσία πτητικών στοιχείων όπως μεθάνιο (CH₄) και αμμωνία (NH₃), σε συνδυασμό με υψηλές αναλογίες εξωτικών οργανικών ενώσεων, υποδηλώνουν ότι το 3I/ATLAS μπορεί να προέρχεται από ένα πλανητικό σύστημα πλούσιο σε άνθρακα, πιθανώς γύρω από ένα άστρο τύπου M ή K. Η ανακλαστικότητα της επιφάνειάς του (albedo ≈ 0,09) είναι χαμηλότερη από αυτήν των τυπικών κομητών του ηλιακού συστήματος, κάτι που υποδεικνύει έντονη έκθεση σε κοσμική ακτινοβολία κατά το ταξίδι του στο διαστρικό μέσο.
Η δυναμική του συμπεριφορά υποδηλώνει ότι το αντικείμενο έχει διανύσει τουλάχιστον αρκετές δεκάδες εκατομμύρια χρόνια ταξιδεύοντας ανάμεσα στα άστρα, πριν εισέλθει στο ηλιακό σύστημα με ταχύτητα περίπου 42 km/s ως προς τον Ήλιο. Σε αντίθεση με τον 'Οουμουαμούα (1I/ʻOumuamua) και τον 2I/Borisov, το 3I/ATLAS εμφανίζει μικτή φύση μεταξύ αστεροειδούς και κομήτη, παρουσιάζοντας αμυδρή δραστηριότητα χωρίς σαφή ουρά.
Τεχνικές παρατήρησης και ανάλυσης
Η ανίχνευση και μελέτη του 3I/ATLAS στηρίχθηκε σε έναν συνδυασμό προηγμένων παρατηρησιακών τεχνικών. Αρχικά εντοπίστηκε από το σύστημα ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) στη Χαβάη, το οποίο παρακολουθεί συνεχώς τον ουρανό για κινούμενα αντικείμενα κοντά στη Γη. Μετά την αρχική ανακάλυψη, πραγματοποιήθηκαν φωτομετρικές μετρήσεις για τον καθορισμό της καμπύλης φωτός του αντικειμένου, επιτρέποντας την εκτίμηση του μεγέθους και του σχήματός του.
Παράλληλα, φασματοσκοπικά δεδομένα από το Παρατηρητήριο Μαούνα Κέα και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb παρείχαν πληροφορίες για τη χημική του σύσταση, αποκαλύπτοντας χαρακτηριστικά φάσματα απορρόφησης και εκπομπής. Η αστρομετρία υψηλής ακρίβειας από το πρόγραμμα Gaia της ESA συνέβαλε στον ακριβή προσδιορισμό της τροχιάς του, ενώ δεδομένα ραδιοφασματικής παρατήρησης από το ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) χρησίμευσαν για την αναζήτηση εκπομπών από μόρια στο περιβάλλον του αντικειμένου.
Η συνεργασία αυτών των ανεξάρτητων πηγών δεδομένων επέτρεψε τη δημιουργία ενός πλήρους μοντέλου των φυσικών και κινηματικών χαρακτηριστικών του 3I/ATLAS, καθιστώντας το ένα από τα πλέον μελετημένα διαστρικά σώματα μέχρι σήμερα.
Πιθανά σενάρια προέλευσης
Οι επιστήμονες έχουν προτείνει διάφορα σενάρια για την προέλευση του 3I/ATLAS:
- Εκτίναξη από πρωτοπλανητικό δίσκο – Είναι πιθανό το αντικείμενο να σχηματίστηκε σε ένα νεαρό πλανητικό σύστημα και να εκτινάχθηκε εκτός του συστήματος λόγω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων με γιγάντιους πλανήτες, όπως συνέβη πιθανώς και με τον 2I/Borisov.
- Απομεινάρι από σύστημα σε φάση κατάρρευσης – Μια άλλη θεωρία υποστηρίζει ότι προέρχεται από ένα σύστημα όπου ένας αστέρας έφτασε στο τέλος της ζωής του (π.χ. μετατράπηκε σε λευκό νάνο ή υπερκαινοφανή), εκτινάσσοντας υλικό στο διαστρικό χώρο. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει τη μη τυπική του χημική σύσταση.
- Προέλευση από περιοχή σχηματισμού άστρων – Ορισμένα μοντέλα δείχνουν ότι η τροχιά του θα μπορούσε να το συνδέει με πυκνές περιοχές σχηματισμού άστρων, όπως το νέφος του Ταύρου ή του Περσέα. Σε αυτή την περίπτωση, το 3I/ATLAS θα ήταν ένα από τα πρώτα παραδείγματα υλικού που μεταναστεύει από αστρικά «μαιευτήρια» σε ώριμα αστρικά συστήματα.
- Αποσπασμένο φεγγάρι ή πλανητοειδές – Μια πιο τολμηρή υπόθεση θέλει το αντικείμενο να ήταν κάποτε δορυφόρος ή μικρός πλανήτης που αποσπάστηκε λόγω ασταθών βαρυτικών επιρροών.
Η ανακάλυψη αυτή ενισχύει την επιστημονική σημασία της μελέτης των διαστρικών αντικειμένων, καθώς προσφέρουν ένα σπάνιο παράθυρο στην υλική και χημική ποικιλία του Γαλαξία. Ερευνητές εκτιμούν ότι τουλάχιστον μερικές δεκάδες τέτοια αντικείμενα περνούν κάθε χρόνο μέσα από το ηλιακό μας σύστημα, αν και ελάχιστα εντοπίζονται λόγω του μικρού τους μεγέθους και της τεράστιας ταχύτητάς τους. Μελλοντικές αποστολές, όπως η προτεινόμενη Interstellar Probe της NASA και η ευρωπαϊκή αποστολή Comet Interceptor, θα μπορούσαν να επιτρέψουν άμεση παρατήρηση ή ακόμα και δειγματοληψία αυτών των «κοσμικών πρεσβευτών», φωτίζοντας νέα κεφάλαια στην κατανόηση της γένεσης και εξέλιξης των πλανητικών συστημάτων.