اولین کشف اشعه ایکس از 3I/ATLAS

یک تصویر اشعه ایکس از شیء بین‌ستاره‌ای 3I/ATLAS که توسط تلسکوپ تصویربرداری نرم اشعه ایکس Xtend بر روی رصدخانه XRISM متعلق به *آژانس فضایی ژاپن* (JAXA) ثبت شده است، نمایی با میدان دید به اندازهٔ ۳ میلیون کیلومتر در هر ضلع نشان می‌دهد. تصویر ساختار انتشار ضعیفی را نشان می‌دهد که تا ۴۰۰٬۰۰۰ کیلومتر از 3I/ATLAS امتداد دارد. (اعتبار تصویر: JAXA)

اولین کشف اشعه ایکس از شیء بین‌ستاره‌ای 3I/ATLAS به‌تازگی از تلسکوپ تصویربرداری نرم اشعه ایکس Xtend بر روی مأموریت تصویربرداری و طیف‌سنجی اشعه ایکس XRISM متعلق به آژانس فضایی ژاپن (JAXA) گزارش شد. Xtend شامل یک تلسکوپ اشعه ایکس است که اشعه‌های واردشونده را متمرکز می‌کند و یک دوربین CCD اشعه ایکس که سیگنال را شناسایی می‌کند، و میدان دید وسیعی به‌عرض ۳۸٫۵ دقیقهٔ قوسی در هر ضلع دارد. ماهواره XRISM همچنین شامل ابزار Resolve است که طیف‌سنجی اشعه ایکس با وضوح بالا را انجام می‌دهد.

تصویر جدید اشعه ایکس یک مربع پروژکت شده با ابعاد ۳ میلیون کیلومتر در هر ضلع اطراف 3I/ATLAS است و تابش ضعیفی را نشان می‌دهد که تا ۴۰۰٬۰۰۰ کیلومتر از هستهٔ آن امتداد دارد. پیش از این گزارش، 3I/ATLAS تنها در باندهای فرابنفش، نوری، مادون‌قرمز، زیر میلیمتری و رادیویی شناسایی شده بود.

پیدایش اشعه ایکس از دنباله‌دارهای منظومه شمسی برای اولین بار در سال ۱۹۹۶ در اطراف دنباله‌دار هیاکوتاکه (همان‌طور که در این‌جا گزارش شده) کشف شد و پس از آن در دنباله‌دارهای دیگر (همان‌طور که در این‌جا بررسی شده) تأیید شد. پیش از این هیچ اشعه ایکسی از اشیاء بین‌ستاره‌ای شناسایی نشده بود. با توجه به جرم بزرگ و کما گسترده‌اش، 3I/ATLAS هدف ایده‌آلی برای مشاهدات اشعه ایکس فراهم کرد.

مسیر شیء بین‌ستاره‌ای 3I/ATLAS در مختصات کهکشانی، بر روی نقشه تمام‌آسمانی اشعه ایکس *نظارت بر تصویر تمام‌آسمانی اشعه ایکس* (MAXI) متعلق به JAXA بر روی ایستگاه فضایی بین‌المللی هم‌پوشانی شده است. بخش کوچک (inset) تصاویر نوری (DSS) و اشعه ایکس (eROSITA) را با میدان‌دید XRISM نشان می‌دهد. (اعتبار تصویر: JAXA/DSS/eROSITA/MAXI).

ماهواره اشعه ایکس XRISM یک مشاهده هدف فرصتی (Target of Opportunity) از 3I/ATLAS یک ماه پس از دورهٔ درخشان‌ترین نقطهٔ نزدیک‌به‌خورشید آن در تاریخ ۲۹ اکتبر ۲۰۲۵ انجام داد، وقتی که از دید ماهواره‌های زمینی به‌دلیل پنهان بودن پشت خورشید مخفی شده بود. XRISM تنها می‌تواند آسمان را در فاصله‌ای بزرگ‌تر از ۶۰ درجه نسبت به خورشید مشاهده کند؛ بنابراین مشاهدهٔ 3I/ATLAS بین ساعت ۲۳:۲۰ UTC در ۲۶ نوامبر و ساعت ۲۰:۳۸ UTC در ۲۸ نوامبر ۲۰۲۵ زمان‌بندی شد، با مجموع زمان نمایش ۱۷ ساعت. 3I/ATLAS به‌ آرامی در صورت‌ستارهٔ فرگو (Virgo) در طول مشاهده در حرکت بود و به همین خاطر ارتفاع ماهواره ۱۴ بار (هر سه ساعت یک‌بار) تنظیم شد تا 3I/ATLAS در مرکز میدان دید Xtend باقی بماند. نتایج حاصله در این‌جا منتشر شد.

تحلیل اولیهٔ تصاویر متمرکز بر 3I/ATLAS یک تابش ضعیف اشعه ایکس را نشان داد که در مقیاس زاویه‌ای ۵ دقیقهٔ قوسی گسترش یافته است و معادل فاصلهٔ ۴۰۰٬۰۰۰ کیلومتر از 3I/ATLAS می‌شود. این نشان می‌دهد که هالهٔ درخشان اشعه ایکس مرتبط با ستون گاز اطراف 3I/ATLAS است که توسط رصدخانهٔ فضایی SPHEREx (اینجا) و تلسکوپ فضایی وب (اینجا) در آگوست ۲۰۲۵ شناسایی شد.

منشأ طبیعی سیگنال گزارش شده، انتشار اشعه ایکس توسط ستون گاز اطراف 3I/ATLAS است که هنگام تعامل با باد خورشیدی رخ می‌دهد. همان‌طور که ذرات باردار باد با ذرات ابر گاز تبادل بار می‌کنند، این فرآیند منجر به انتشار اشعه ایکس می‌شود. در واقع، طیف Xtend نشان می‌دهد که مؤلفه‌های اضافی انتشار مرتبط با کربن، نیتروژن و اکسیژن در مقایسه با انتشار پس‌زمینهٔ کهکشان راه شیری یا انتشار جوی زمین وجود دارد. این یک سرنخ مهم است که نشان می‌دهد انتشار مشاهده‌شده ممکن است ناشی از تعاملات تبادل بار بین گاز پیرامون 3I/ATLAS و باد خورشیدی باشد.

طیف اشعه ایکس 3I/ATLAS افزونی نسبت به پس‌زمینهٔ یون‌های باد خورشیدی نظیر کربن، نیتروژن و اکسیژن نشان می‌دهد که با پیکان‌های قرمز مشخص شده‌اند. (اعتبار تصویر: JAXA)

این کشف پیشگامانهٔ اشعه ایکس از یک شیء بین‌ستاره‌ای بدون شک توسط تیم‌های پژوهشی دیگر دنبال خواهد شد. به‌ویژه جالب خواهد بود که بررسی شود آیا ویژگی‌های اشعه ایکس دیگری وجود دارد که متفاوت از نشانه‌های پیش‌بینی‌شدهٔ واکنش‌های تبادل باری با باد خورشیدی باشد.