ผู้มาเยือนระหว่างดวงดาวดวงที่สามในระบบสุริยะของเรา ดาวหาง 3I/ATLAS ได้จุดประกายการอภิปรายที่น่าสนใจในหมู่นักดาราศาสตร์เกี่ยวกับวิธีการวัดวัตถุที่อยู่ห่างเกินไปสำหรับการสังเกตขนาดโดยตรง ในขณะที่การประมาณการเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าดาวหางอาจมีความกว้างตั้งแต่ 0.5 ถึง 11.4 กิโลเมตร นักวิจัยได้หันมาใช้แนวทางทางสถิติที่ชาญฉลาดเพื่อจำกัดมิติที่แท้จริงของมัน
การเปรียบเทียบการประเมินขนาด:
- ทีม Rubin Observatory : เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 11.4 กิโลเมตร (7 ไมล์)
- การประเมินของทีม Bolin : เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5-1 กิโลเมตร
- บทสรุปจากการวิเคราะห์ทางสстатистิก: เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 กิโลเมตร (น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด)
งานสืบสวนทางสถิติเผยให้เห็นขนาดที่แท้จริง
แทนที่จะพึ่งพาการสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์เพียงอย่างเดียว นักวิทยาศาสตร์ใช้ทฤษฎีความน่าจะเป็นเพื่อกำหนดขนาดที่น่าจะเป็นของดาวหาง เหตุผลนั้นเรียบง่ายอย่างงดงาม หาก 3I/ATLAS มีขนาดใหญ่จริงๆ (ประมาณ 10 กิโลเมตร) แล้วจากการกระจายตัวแบบ power law ของวัตถุในอวกาศ เราควรจะสังเกตเห็นดาวหางระหว่างดวงดาวที่เล็กกว่าหลายพันดวงมาแล้วในตอนนี้ เนื่องจากเราตรวจพบวัตถุระหว่างดวงดาวเพียงสามดวงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดาวหางขนาดใหญ่จึงกลายเป็นสิ่งที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ทางสถิติ
จากการสังเกต มันอาจจะใหญ่มาก (10 กิโลเมตร) หรือเล็กมาก (0.5 กิโลเมตร) และเราสามารถตัดความเป็นไปได้ที่จะใหญ่มากออกไปได้เพราะเราค้นหาดาวหางมาหลายปีแล้ว... เนื่องจากเราเห็นวัตถุระหว่างดวงดาวเล็กๆ เพียงดวงเดียวในช่วงเวลานั้นแทนที่จะเป็นหลายพันดวง ดาวหางขนาดใหญ่จึงไม่น่าจะเป็นไปได้อย่างยิ่งจนเราสามารถสรุปได้ว่ามันมีขนาด 0.5 กิโลเมตร
แนวทางทางสถิตินี้ที่ได้รับการสนับสนุนจาก Avi Loeb จาก Harvard University แสดงให้เห็นว่านักดาราศาสตร์สามารถใช้การใช้เหตุผลทางคณิตศาสตร์เพื่อเอาชนะข้อจำกัดในการสังเกตได้อย่างไร วิธีการนี้อาศัยความเข้าใจของเราที่ว่าวัตถุในอวกาศปฏิบัติตามการกระจายขนาดที่คาดเดาได้เนื่องจากการชนและการแตกเป็นเศษส่วนอย่างต่อเนื่องในช่วงหลายพันล้านปี
หางที่ผิดปกติชี้ไปทางดวงอาทิตย์
นอกจากธรรมชาติที่ลึกลับของดาวหางแล้ว การสังเกตจาก Rubin Observatory ยังเผยให้เห็นหางที่ผิดปกติที่ชี้ตรงไปยังดวงอาทิตย์ ซึ่งตรงข้ามกับสิ่งที่เรามักเห็นในดาวหาง ปรากฏการณ์หางต้านนี้แม้จะหายาก แต่ก็เคยถูกสังเกตในดาวหางอื่นๆ และน่าจะเป็นผลจากอนุภาคหนักที่ถูกพ่นออกมาซึ่งมีมวลมากเกินไปสำหรับรังสีแสงอาทิตย์ที่จะผลักให้ห่างจากดวงอาทิตย์
การอภิปรายในชุมชนเกี่ยวกับลักษณะนี้เน้นให้เห็นว่าแม้แต่ผู้สังเกตการณ์ที่มีประสบการณ์ก็สามารถประหลาดใจกับปรากฏการณ์ในจักรวาลได้ โดยบางคนในตอนแรกสงสัยว่าสิ่งนี้อาจบ่งชี้ถึงระบบขับเคลื่อนรูปแบบหนึ่งก่อนที่คำอธิบายที่เป็นธรรมดามากกว่าจะปรากฏขึ้น
 |
|---|
| การแสดงภาพจักรวาลที่น่าทึ่งซึ่งสะท้อนถึงความลึกลับรอบ ๆ ดาวหาง 3I/ATLAS และคุณลักษณะหางที่ผิดปกติของมัน |
การตรวจพบเร็วให้โอกาสที่ไม่เคยมีมาก่อน
แตกต่างจากผู้มาเยือนระหว่างดวงดาวก่อนหน้าที่ถูกค้นพบในช่วงปลายการเดินทางในระบบสุริยะ 3I/ATLAS ถูกพบเร็วพอที่จะให้การสังเกตอย่างครอบคลุมตลอดการผ่านของมัน ทีม Rubin Observatory ค้นพบว่าพวกเขาได้ถ่ายภาพดาวหางโดยไม่รู้ตัวเมื่อสิบวันก่อนการค้นพบอย่างเป็นทางการ ซึ่งให้ข้อมูลที่มีค่าสำหรับการติดตามพัฒนาการของมันตลอดเวลา
การตรวจพบเร็วนี้ได้เปิดความเป็นไปได้สำหรับยานอวกาศหลายลำในการสังเกตดาวหางเมื่อมันผ่านไปข้างหลังดวงอาทิตย์จากมุมมองของโลก รวมถึงการสังเกตที่เป็นไปได้จากภารกิจ JUICE และยานโคจรรอบดาวอังคาร การครอบคลุมเช่นนี้สามารถจับภาพเหตุการณ์หายากเช่นการแตกเป็นเศษที่เกิดขึ้นกับวัตถุระหว่างดวงดาวดวงแรก 1I/'Oumuamua
ความตื่นเต้นของชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโอกาสการสังเกตอย่างครอบคลุมนี้สะท้อนบทเรียนที่ได้เรียนรู้จากผู้มาเยือนระหว่างดวงดาวก่อนหน้า ซึ่งหน้าต่างการสังเกตที่จำกัดทำให้เหลือคำถามมากมายที่ไม่ได้รับคำตอบเกี่ยวกับนักเดินทางในจักรวาลที่หายากเหล่านี้