Астрономия

Третий межзвездный объект раскрыл новую деталь своей биографии. Впервые измерив изотопный состав кометы, астрономы обнаружили, что его вещество заметно отличается от вещества комет Солнечной системы. Это указывает на формирование 3I/ATLAS у древней звезды в иных химических условиях. Возраст небесной странницы ученые оценили в семь миллиардов лет — почти вдвое больше Солнца.

Межзвездные объекты ценны для астрономов, так как позволяют изучать вещество, сформированное у других звезд. В отличие от обычных комет, что хранят следы ранней истории нашей звездной системы, такие тела несут информацию о чужих мирах. В случае 3I/ATLAS интерес к ней еще выше: в предыдущих научных работах, где ученые анализировали траекторию и галактическую кинематику объекта, его возраст оценили примерно в семь миллиардов лет.

Если эта оценка верна, комета может быть своеобразным образцом химической среды ранней Галактики — эпохи, когда состав звезд и протопланетных дисков заметно отличался от современного. Авторы нового исследования возраст кометы напрямую не определяли, но подтвердили химические аргументы в пользу ее древнего происхождения.

Ранее ученые также выяснили, что 3I/ATLAS не похожа на большинство известных комет. Ее газовая оболочка оказалась необычно богата углекислым и угарным газом, а другие особенности состава намекали на непривычные условия формирования.

Теперь к этой картине добавилась новая деталь. Исследователи измерили соотношение изотопов углерода и азота. Изотопы — это разновидности одного и того же элемента с разным числом нейтронов, а их соотношения сохраняют химический «отпечаток» среды, в которой вещество сформировалось.

С помощью спектрографа UVES, установленного на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории, астрономы проанализировали спектр молекулы CN — соединения углерода и азота. Эта молекула хорошо подходит для измерения изотопных отношений в кометном веществе. Выяснилось, что отношение азота-14 к азоту-15 и углерода-12 к углероду-13 у межзвездной путешественницы выше, чем у большинства комет Солнечной системы. То есть в ее веществе относительно меньше тяжелых изотопов азота и углерода, чем в кометах, сформировавшихся рядом с Солнцем.

Это важная подсказка о происхождении 3I/ATLAS. Изотопные различия зависят от условий в протопланетном диске: температуры, химической среды и того, как на вещество воздействовало излучение молодой звезды. Ученые предположили, что объект родился во внешней части диска вокруг старой звезды с низким содержанием тяжелых элементов.

Такой сценарий согласуется с современными моделями химической эволюции Галактики. Он гласит, что у более древних светил изотопный состав вещества мог заметно отличаться от солнечного.

Если выводы авторов нового исследования верны, 3I/ATLAS — не просто редкая межзвездная комета, а фрагмент очень древней планетной системы, возникшей в иной галактической среде, чем наша. Новые данные помогают уточнить происхождение самой кометы и подкрепляют гипотезу о ее древнем возрасте.

Результаты научной работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy,  показали, что межзвездные объекты постепенно становятся для астрономов уникальными посланниками из чужих миров, по которым можно изучать историю формирования планетных систем за пределами Солнечной системы.