ハッブルとJWSTが大規模観測キャンペーンを開始

前例のない観測キャンペーン

2025年7月21日、NASAのハッブル宇宙望遠鏡とジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)が、3I/ATLASの協調的で集中的な研究を開始しました。これは、太陽に接近している間に恒星間天体に対して実施された最も包括的な観測キャンペーンです。

通過の遅い段階で発見された以前の恒星間訪問者1I/'Oumuamuaと2I/Borisovとは異なり、3I/ATLASは世界最高の宇宙天文台での詳細な観測計画を可能にするほど早く発見されました。

ハッブルが核のサイズを推定

ハッブルの高解像度撮像により、3I/ATLASの核のサイズについて最初の推定値が提供されました。明るいコマから核を分離する課題にもかかわらず、ハッブルの観測により以下が示唆されています:

「彗星の活発なコマにより、核を正確に測定することが困難です」と主任研究者のDavid Jewitt博士は説明しました。「しかし、私たちの最良の推定では、比較的小さな核であり、おそらく2I/Borisovと同等です。」

JWSTが化学組成を明らかに

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の強力な赤外線機器により、3I/ATLASのコマ内の複数の分子が検出され、異常な組成が明らかになりました:

• 二酸化炭素(CO₂): 極めて豊富 - 太陽系の彗星と比較して異常に高い
• 水氷と水蒸気(H₂O): 存在するが比較的少量
• 一酸化炭素(CO): 中程度のレベルで検出
• カルボニルスルフィド(OCS): 微量検出

CO₂が支配的な組成は特に興味深いものです。ほとんどの太陽系の彗星は水が支配的であり、3I/ATLASの化学は非常に異常であり、母恒星系での異なる形成条件を示唆しています。

巨大なCO₂コマ

JWSTとNASAのSPHERExミッションにより、3I/ATLASの二酸化炭素コマの範囲がマッピングされ、直径約70万kmに達することが判明しました - これは地球と月の間の距離のほぼ2倍です!

可視コマ(塵とガスの組み合わせ)は約26,400 × 24,700 kmで、地球の直径の約2倍です。この広範な大気は、太陽に接近するにつれて彗星の核が加熱され、氷が宇宙に昇華することによって生成されています。

自転周期の決定

複数の夜にわたる明るさの変動を監視することにより、天文学者たちは3I/ATLASの自転周期を16.16 ± 0.01時間と決定しました。この自転により、不規則な形状の核の異なる部分が太陽光を反射するため、彗星の明るさがわずかに変化します。

以前の恒星間訪問者との比較

3I/ATLASは以前の恒星間訪問者との明確な対比を提供しています:

• 1I/'Oumuamua: 目に見えるコマや尾を示さず、組成は不確実、去りつつあるときに発見
• 2I/Borisov: 太陽系の彗星のような水支配的な組成、近日点の約3ヶ月前に発見
• 3I/ATLAS: CO₂支配的な組成、近日点の約4ヶ月前に発見、研究のための最も多くの時間

VLTが分光データを追加

宇宙望遠鏡の観測を補完して、チリの超大型望遠鏡(VLT)が詳細な分光データを取得し、以下を検出しました:

• シアン化物ガス(CN): 彗星のコマで一般的、活発なガス放出を確認
• 原子ニッケル(Ni I): まれだが一部の太陽系彗星で検出

太陽系の彗星と同様の濃度でこれらの分子が存在することは、恒星間起源にもかかわらず、3I/ATLASが太陽の周りで形成された彗星と基本的な類似性を共有していることを示唆しています。

継続的な観測

ハッブルとJWSTは共に、通過期間中3I/ATLASを監視し続けており、2025年10月下旬の近日点付近で追加の観測が計画されています。これらの観測は、太陽に近づくにつれて彗星の活動がどのように進化するかを追跡します。

「私たちは他の恒星系からの彗星が太陽にどのように反応するかを目撃しています」とJWSTの副プロジェクト科学者であるStefanie Milam博士は述べました。「取得する各スペクトルは、私たち自身の太陽系を超えた惑星系の形成について新しい手がかりを提供します。」