Межзвездная комета 3I/ATLAS, ставшая объектом пристального внимания ученых после ее обнаружения в 2025 году, может иметь возраст от 10 до 12 миллиардов лет.
Такая же древняя, как и сам Млечный Путь: ученые выяснили возраст кометы 3I/ATLAS
Ученые предполагают, что межзвездный объект является реликтом одной из самых первых планетных систем в истории нашей галактики, которая к настоящему моменту могла полностью исчезнуть.
NASA, ESA, STScI, D. Jewitt (UCLA)
Новые оценки исследователей, основанные на изотопном составе объекта, указывают на то, что комета сформировалась всего через несколько миллиардов лет после рождения Млечного Пути.
При вхождении в пределы нашей системы 3I/ATLAS двигалась со скоростью около 58 километров в секунду относительно Солнца. На данный момент это самая высокая скорость среди всех известных межзвездных комет, что значительно превышает показатели ее предшественников — 1I/’Oumuamua и 2I/Borisov.
Согласно существующим астрофизическим теориям, высокая скорость межзвездного тела напрямую коррелирует с его возрастом, так как для разгона до таких величин объекту требуется пережить множество гравитационных взаимодействий и «слангшотов» при прохождении мимо различных звезд.
Астрономы Астер Тейлор из Мичиганского университета и Дэррил Селигман из Университета штата Мичиган первоначально определили кинематический возраст 3I/ATLAS в широком диапазоне — от 3 до 11 миллиардов лет.
Однако последующее исследование, проведенное группой Мартина Кординера из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, склонило научное сообщество к более древней границе этого диапазона. С помощью спектрометра NIRSpec космического телескопа «Джеймс Уэбб» ученые измерили соотношение изотопов углерода-12 и углерода-13, а также уровень обогащения воды дейтерием.
Анализ показал, что в составе 3I/ATLAS содержится аномально высокое количество углерода-12 по отношению к углероду-13. Подобное соотношение не встречается ни в Солнечной системе, ни в ближайших протопланетных дисках или молекулярных облаках.
Углерод-13 постепенно накапливается в межзвездной среде за счет вспышек новых звезд в бинарных системах с белыми карликами. Масштабный всплеск таких событий произошел в первые четыре миллиарда лет истории Млечного Пути. Тот факт, что комета содержит крайне мало углерода-13, свидетельствует о ее формировании в ранний период развития галактики, до того, как изотоп накопился в значимых объемах.
Обогащение воды дейтерием в составе 3I/ATLAS также подтверждает теорию о ее древнем происхождении. Отношение дейтерия к водороду здесь на порядок выше, чем у комет нашей системы. Такой процесс происходит при температурах ниже 30 Кельвинов в условиях дефицита тяжелых элементов, что характерно для межзвездных облаков на заре существования галактики.
Химический состав объекта включает в себя монооксид и диоксид углерода, а также органические молекулы, такие как метанол, формальдегид и метан. Это указывает на сложную химию в первичных газопылевых облаках.
Снимок кометы 3I/ATLAS, выполненный в обсерватории Gemini South
Ученые предполагают, что 3I/ATLAS прибыла из «толстого диска» Млечного Пути, который начал формироваться около 13 миллиардов лет назад, тогда как «тонкий диск», где расположено Солнце, значительно моложе.
Из-за гравитационных возмущений невозможно точно проследить траекторию кометы глубже чем на 10 миллионов лет, однако ее возраст позволяет рассматривать объект как реликт древнейшей планетной системы, которая к настоящему моменту, вероятно, уже прекратила свое существование.