RW Space

Все признаки уже указывали на то, что межзвездная комета 3I/ATLAS не похожа ни на что, что мы когда-либо видели.

Когда в прошлом году она пролетела через внутреннюю часть Солнечной системы, рой телескопов, нацелившихся на нее, обнаружил, что она не только не имеет себе равных в Солнечной системе, но и резко отличается от любого из двух ранее известных межзвездных объектов: 1I/’Оумуамуа и 2I/Борисов.

Теперь глубокий анализ некоторых из самых точных наблюдений намекает на то, что эта странная комета может быть почти такой же старой, как сама Вселенная.

Изучая соотношение изотопов водорода и углерода, группа под руководством молекулярного астрофизика Мартина Кординера из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА обнаружила, что комета образовалась где-то в очень холодном и очень древнем месте – и ее возраст может достигать 12 миллиардов лет. лет.

«Это был особенный момент. На фоне всех слухов о внеземных технологиях возникло убедительное научное мнение о том, что 3I/ATLAS, похоже, очень похожа на наши типичные кометы Солнечной системы», — рассказал Кординер журналу ScienceAlert.

«Однако изотопные отношения, которые мы измерили с помощью JWST, показывают, что она не только отличается, но и, вероятно, намного старше нашей Солнечной системы».

«Внезапно мы больше не спрашиваем: «Это комета?», а «Что может быть?» этот уникальный объект расскажет нам об истории нашей галактики?»

Человечество впервые узнало о 3I/ATLAS 1 июля 2025 года, и хотя общественный интерес немного угас после его максимального сближения с Солнцем (перигелием) в конце октября того же года, ученые по-прежнему жадно интересовались.

Даже с самых первых наблюдений 3I/ATLAS ученые знали, что это необычно. Его состав и химия газов, которые он испускал при приближении к Солнцу, намекали на породу, формирующая среда которой сильно отличалась от Солнечной системы.

С тех пор последующие анализы показали, что место рождения 3I/ATLAS было очень холодным и далеким, а измерения скорости определили его возраст где-то между 3 и 11 миллиардами лет.

Кординер и его коллеги провели один из самых подробных анализов за всю историю, дразня. помимо инфракрасных наблюдений с JWST и радионаблюдений с ALMA за химическими процессами, происходящими в коме кометы.

В частности, они изучали соотношения изотопов водорода и углерода – оба из которых предоставили отпечатки загадочного прошлого 3I/ATLAS.

Обнаружено, что вода в коме содержит необычное количество тяжелого водорода или дейтерия.

Между тем, изотопы углерода кометы не похожи на те, которые наблюдаются в кометах Солнечной системы, на планетах, метеоритах или даже в большинстве близлежащих областей звездообразования.

«Чтобы получить столь убедительные доказательства отдаленного происхождения (в пространстве и времени), достаточно перевернуть научное повествование и показать, что этот объект действительно является чем-то очень уникальным и интересным с научной точки зрения», — сказал Кординер.

Эти два результата говорят нам разные вещи о комете.

Результат по дейтерию основан на соотношении тяжелого водорода к водороду, и он согласуется с предыдущими анализами, которые обнаружили необычно большую долю тяжелого водорода.

Кординер и его коллеги измерили соотношение дейтерия к водороду, равное 0,98 процента в вода кометы. Это более чем в 10 раз превышает содержание дейтерия в кометах Солнечной системы.

Согласно моделям химии льда, такое экстремальное обогащение дейтерием ожидается, когда вода образуется при температуре ниже 30 Кельвина (-243 °C или -406 °F), сохраняя химические признаки глубоко замерзшей среды.

Это предполагает, что большая часть вода кометы образовалась в чрезвычайно холодной среде, вероятно, вдали от теплоты звезды.

«Обнаружение такой сильной дейтерийсодержащей воды удивительно, поскольку она настолько отличается от любого другого примитивного объекта Солнечной системы и бросает вызов нашему пониманию того, как лед формируется в космосе», — сказал Кординер.

Между тем, изотопы углерода открывают другую главу в истории 3I/ATLAS.

Комета содержала необычно высокое соотношение углерода-12 к углероду-13, что позволяет предположить, что он образовался из материала, который еще не был сильно обогащен поколениями умирающих звезд.

Это связано с тем, что элементы тяжелее водорода и гелия не присутствовали во Вселенной в больших количествах до тех пор, пока несколько поколений звезд не жили и не умерли.

В термоядерных двигателях своих ядер звезды сталкивают атомы вместе, образуя более тяжелые элементы; во время своей насильственной смерти эти элементы разбрасываются в пространстве, где они могут быть включены во вновь образующиеся объекты.

Сравнивая измерения углерода 3I/ATLAS с моделями того, как химический состав Млечного Пути менялся с течением времени, исследователи подсчитали, что комета могла образоваться примерно 11–12 миллиардов лет назад, когда галактика была еще относительно молодой.

Это не так. вполне возможно также, что комета образовалась в относительно отдаленной области космоса, которая не была рассеяна пылью умирающих звезд, в результате чего химический состав кометы выглядит более древним, чем она есть на самом деле.

«В галактике около 200 миллиардов звезд, каждая из которых движется по своей собственной орбите. Вычисление взаимодействующих орбит более чем двух тел — общеизвестно сложная проблема в астрофизике, поэтому вычисление орбит всех звезд в галактике совершенно неразрешимо, особенно если принять во внимание нечеткую плотность (гравитацию) и движение межзвездных облаков, которые могут оказывать свое собственное влияние», — сказал Кординер.

«Отслеживание орбиты 3I/ATLAS на 10 миллионов лет назад — это нынешний предел наших возможностей, поэтому похоже, ее точное происхождение никогда не будет известно».

Однако результаты могут быть использованы для лучшего понимания галактики Млечный Путь.

«Кометы нашей Солнечной системы в значительной степени застыли во времени с момента их рождения на заре Солнечной системы», — объяснил Кординер.

«В астрономическом контексте вам не нужно уходить очень далеко от звезды, чтобы достичь чрезвычайно низкие температуры межзвездного пространства. Как только вы достигнете этой температуры (всего 10-20 градусов выше абсолютного нуля), не будет возможности выделения газов или термической химии – все останется твердым, как камень». он уже находится в своем дальнем путешествии и однажды покинет Солнечную систему, чтобы продолжить свое эпическое приключение по галактике.

Однако, несмотря на то, что он уменьшается на наш взгляд, эта странная скала еще многому может нас научить.

«3I/ATLAS сейчас находится на расстоянии 8 а.е. от Солнца (приближаясь к орбите Сатурна) и пройдет за орбитой Плутона в 2029 году, покинув гелиосферу примерно через 2035 год», — сказал Кординер.

«Поэтому еще будет время наверстать упущенное, если мы решим направить мировые ресурсы на решение этой проблемы».

Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.