“Comets are like cats: they have tails, and they do precisely what they want.”
David H. Levy, ‘Comets: Creators and Destroyers’
Комета C/2023 A3 (Цзицзіньшань-ATLAS) інтригує як вчених, так і астрономів-аматорів ще з початку минулого року. Навколо неї розгораються дебати та дискусії, за нею пильно стежать майже по всьому світу. Після кількох тижнів затишшя, впродовж яких комета перебувала надто близько до Сонця, нарешті почали з’являтися перші знімки з Південної півкулі. Наближається «момент істини», після якого ми дізнаємося, чи стане ця комета насправді настільки цікавою, як сподіваються оптимісти.
Далека крихітна цяточка: як комета явилася світу
Щороку астрономи відкривають десятки нових комет, але по-справжньому яскравих серед них дуже мало. Останньою кометою, яка не тільки цікавила вузьких спеціалістів, але й подарувала естетичну насолоду навіть людям далеким від астрономії, була комета C/2020 F3 (NEOWISE), що стала справжньою перлиною вечірнього неба влітку 2020 року. Тепер ми очікуємо на проліт нової «хвостатої гості», яка обіцяє стати не менш дивовижною.
Офіційною датою відкриття комети C/2023 A3 вважається 9 січня 2023 р., коли її вперше зазнімкували в обсерваторії Цзицзіньшань Китайської академії наук. На той момент комета перебувала на відстані 7,7 астрономічних одиниць (а.о.) від Сонця, тобто десь між орбітами Сатурна та Юпітера. Блиск комети складав лише 18,7m, а скидалася вона на крихітну, ледь помітну рухому зірочку в сузір’ї Змії.
Через півтора місяця, 22 лютого, незалежно від китайських вчених, комету відкрили у Південноафриканській астрономічній обсерваторії за допомогою «Системи останнього сповіщення про зіткнення астероїдів із Землею» — ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System). До того часу яскравість комети трохи зросла і склала вже 18m.
Зазвичай якомога швидше після відкриття дані про знайдену комету потрапляють до спеціального переліку Центру Малих Планет (MPC), в якому зазначені параметри об’єктів, що очікують на підтвердження. Найчастіше такі підтвердження надходять впродовж кількох днів чи навіть годин від інших обсерваторій або незалежних спостерігачів. Тож 9 січня 2023 року китайські вчені одразу надіслали дані про нову комету в MPC. Але впродовж трьох тижнів відкриття ніхто не підтвердив. Об’єкт вважався втраченим, і його прибрали з переліку об’єктів, що потребують додаткових спостережень. Коли ж комета потрапила до MPC вдруге, вже від наукової групи ATLAS, як об’єкт із кодовим позначенням A10SVYR, її підтвердили впродовж кількох днів, і 28 лютого новенька комета отримала остаточну назву C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) — на честь обох обсерваторій-відкривачів.
Ранні спостереження
Майже одразу після відкриття кометі C/2023 A3 (Цзицзіньшань-ATLAS) пророкували яскраву появу на осінньому небі у 2024 році. Блиск комети залежить від багатьох факторів, зокрема від розміру ядра, його активності, а також від мінімальної відстані до Сонця та розташування комети відносно Землі на той момент.
Завдяки щасливому випадку комета потрапила у поле зору телескопа діаметром 1,2 м Паломарської обсерваторії 22 грудня 2022 року, тобто ще до відкриття. А це дало змогу вченим уточнити її орбіту. Виявилося, що комета мчить до нас з віддаленої області Сонячної системи — з Хмари Оорта, рухаючись параболічною траєкторією.
З початку 2024 року комета поступово стала доступною для фотографічних спостережень на середніх телескопах. Астрономи-аматори розпочали регулярний моніторинг, у якому, зокрема, брав участь відомий український спостерігач комет Тарас Приставський. З наближенням льодяної красуні до Сонця, поступово збільшувався її блиск, а пиловий хвіст тішив своєю довжиною та щільністю.
27 вересня 2024 року комета пройде перигелій, тобто наблизиться до Сонця на мінімальну відстань у 0,39 а.о., що приблизно дорівнює середній відстані від нашої центральної зорі до Меркурія. А 13 жовтня опиниться на найменшій відстані від Землі — лише 0,47 а.о. Після чого комета почне потроху віддалятися від центральної частини Сонячної системи та, зрештою, ймовірно, покине її.
Цзицзіньшань-ATLAS — доволі непередбачувана «леді». Не-еліптична орбіта свідчить про те, що комета, скоріш за все, є динамічно новою, тобто вона наближається до Сонця вперше. Ядро комети — «брудний сніжок», воно є доволі пухким і складається переважно зі змерзлих газів та космічного пилу. Під час наближення до Сонця гази починають танути, формуючи атмосферу комети — кому. Разом із газом з ядра комети виноситься і пил, що витягується за кометою у довгий хвіст. Але розігрівання ядра сонячним випромінюванням підвищує тиск газів у ядрі комети, а це, своєю чергою, може призвести до розпаду ядра ще до рандеву із Сонцем. З іншого боку, саме ця непередбачуваність тримає інтригу, приковує увагу науковців до «хвостатої гості» та змушує із завмиранням серця чекати на розв’язку.
Розвалиться чи виживе? Дебати навколо дефрагментації
На початку липня наукову спільноту сколихнула стаття досвідченого чесько-американського дослідника комет Зденека Секаніни (Zdeněk Sekanina). Попри поважний вік, у свої 88 років вчений продовжує наукову діяльність та публікує результати. У статті з драматичною назвою «Неминучий фінал Tsuchinshan-ATLAS (C/2023 A3)» Секаніна висловив припущення, що комета розвалиться ще задовго до проходження перигелію. Ба більше: він висловив впевненість, що вже на той момент було видно ознаки дефрагментації ядра, оскільки зростання її блиску припинилося і спостерігалося навіть невеличке його падіння.
Це тривожне повідомлення розлетілося науковою спільнотою зі швидкістю лісної пожежі: публікація Секаніни породила запеклі дебати; професіонали та аматори різко збільшили кількість спостережень, аби точно виявити, чи видно розділення ядра на кілька частин. Але всі побоювання були марними: ядро комети й досі «здорове», а його цілісність наразі не викликає сумнівів. Астрономи, які спеціалізуються на вивченні комет, дійшли висновку, що Секаніна (з якоїсь причини) не взяв до уваги один із параметрів, відповідальний за яскравість комети — фазовий кут. Це кут між напрямками на Сонце та на спостерігача, у вершині якого розташований об’єкт спостереження. Протистояння комети у квітні спричинило розсіювання світла на пилових частинках хвоста і відбиття його прямо на земного спостерігача — так званий опозиційний ефект, або ефект зворотного розсіювання. Додатково, оскільки хвіст комети здувається сонячним вітром, він під час протистояння частково проєктується на голову комети, що також призвело до підвищення її блиску у квітні.
Влітку взаємне розташування Сонця, Землі й комети стало вже зовсім іншим. А завдяки тому, що комета поволі наближалася до Сонця, у неї почав з’являтися доволі довгий газовий хвіст, на додачу до щільного пилового. Але в середині серпня комета зникла з поля зору земних спостерігачів у яскравих сонячних променях.
Прогнози та спостереження
Невдовзі після підтвердження комети C/2023 A3 Гідеон ван Буйтенен (Gideon van Buitenen) опублікував розрахункову зміну її блиску. Сіра крива на графіку нижче показує початковий прогноз на базі Електронного циркуляра центру малих планет, а червона — враховує реальні спостереження. Навіть за найбільш песимістичними оцінками, в момент найтіснішого зближення із Землею 12–14 жовтня, прогнозувалося, що комета повинна мати яскравість приблизно 3m і теоретично бути доступною для візуальних спостережень навіть на ще трохи світлому західному небі. Але особливо цікавим на графіку є зелений пік, що прогнозує блиск аж до -1,5m, тобто яскравіше за Сіріус! Цей пік враховує так званий ефект прямого розсіювання, який виникає при наближенні фазового кута до 180°, коли комета опиняється майже точно між нами та Сонцем.
Класичні візуальні та фотографічні спостереження у другій половині серпня та на початку вересня були доповнені дещо «екзотичними». Для земного спостерігача на той момент комета опинилася занадто близько до Сонця, але стала доступною для космічних сонячних телескопів STEREO-A та SOHO.
10 вересня прогноз щодо пікової яскравості комети був оновлений завдяки свіжому дослідженню Джозефа Маркуса (Joseph Marcus). Він припускає, що завдяки ефекту прямого розсіювання 9 жовтня блиск комети досягне неймовірних -4,8m! Тобто комета стане яскравішою за Венеру! Єдиною проблемою залишається те, що комета в той момент буде поруч із Сонцем, що унеможливлює спостереження із Землі. Вранці 12 вересня відомий першовідкривач комет Террі Лавджой (Terry Lovejoy), на рахунку якого їх уже 6, та мисливець на комети Майкл Маттіаццо (Michael Mattiazzo) змогли сфотографувати C/2023 A3 з Південної півкулі у променях ранкової зорі. На той момент блиск комети був приблизно 5,5m, але він надзвичайно швидко зростає, і 15 вересня оцінка Лавджоя складала вже 4,8m.
Найсвіжіше спостереження на сьогодні дає зоряну величину 4,6m — Майкл Маттіаццо упіймав комету за допомогою біноклю 16 вересня перед світанком. Це значення дещо перевищує очікуване, що надзвичайно радує кометних спостерігачів, які з нетерпінням чекають на проходження перигелію.
Варто зазначити, що для «Великих комет» часто характерний дуже короткочасний пік яскравості: після близької зустрічі з Сонцем вони доволі швидко тьмяніють, хоча хвіст ще певний час залишається напрочуд довгим.
Дивіться вгору!
Наразі комету можливо спостерігати виключно з Південної півкулі низько над східним горизонтом невдовзі перед сходом Сонця. Але у тамтешніх аматорів та професіоналів залишилося на це лише близько трьох тижнів, перед тим як комета знову опиниться занадто близько до Сонця.
Ми очікуємо, що для спостерігачів у Північній півкулі, зокрема в Україні, 12–13 жовтня комета вирине із сонячних променів, яскрава і видовищна, з розкішним пухнастим хвостом. Оптимальними днями для спостережень будуть 12–15 жовтня. Якщо комета стане справді дуже яскравою, то її можна буде побачити навіть 10–11, але готуйтеся до того, що вона висітиме лише у кількох градусах над західним горизонтом, видима відразу після заходу Сонця.
Попри тривалу історію вивчення, що тягнеться вже впродовж тисячоліть, комети залишаються доволі непередбачуваними, принаймні ті, що наближаються до Сонця вперше. Менш ніж за два тижні, під час наближення комети до перигелію, ми дізнаємося остаточно, якою ж буде доля C/2023 A3 (Цзицзіньшань-ATLAS). Чи стане вона яскравішою за найбільш яскраві зорі? А може, наблизиться за яскравістю до Юпітера або навіть затьмарить Венеру? Чи дозволить поява комети після перигелію спостерігати її на світлому небі? У цьому випадку важко дати однозначну й остаточну відповідь. Бо, як писав відомий першовідкривач комет Девід Леві: «Комети — як коти: у них є хвости, й вони роблять точнісінько те, що хочуть».
