Астрономы продолжают изучать данные наблюдений кометы 3I/ATLAS – третьего подтвержденного межзвездного объекта, посетившего Солнечную систему, после 1I/Оумуамуа и кометы 2I/Борисова. Сразу несколько новых работ позволили не только уточнить химический состав 3I/ATLAS, но и сделать выводы о возрасте и условиях формирования этого необычного небесного тела.

Кометы представляют особый интерес для ученых, поскольку они сохраняют информацию об условиях своего формирования в далеком прошлом. При сближении с Солнцем содержащиеся в них льды начинают испаряться, образуя яркую кому и хвост. Вместе с газом в космос выбрасываются молекулы различных веществ, которые начинают светиться под действием солнечного излучения. Анализируя этот свет методом спектроскопии, астрономы могут достаточно легко определить химический состав кометы.

Наблюдения показали, что 3I/ATLAS содержит вполне привычный нам набор веществ: воду, углекислый и угарный газ, метан, цианиды и соединения серы, а также отдельные атомы железа и никеля. Необычным оказалось не наличие этих веществ, а их соотношение. В комете обнаружено значительно больше углекислого газа и существенно меньше аммиака. Такое соотношение никогда не встречалось у комет Солнечной системы.

Еще более интересную информацию удалось получить благодаря анализу изотопов – разновидностей одного и того же химического элемента с разным числом нейтронов. С помощью космического телескопа JWST ученые измерили отношение дейтерия к обычному водороду в молекулах воды, а также соотношение изотопов углерода ¹²C и ¹³C.

Содержание дейтерия оказалось примерно на порядок выше, чем у всех изученных комет Солнечной системы. Такой химический состав может возникнуть только при экстремально низких температурах – менее 30 К (-243 °C). Именно в подобных условиях тяжелый водород особенно активно встраивается в кристаллы водяного льда, покрывающие частицы космической пыли, из которых затем формируются кометы.

Не менее интересным оказалось соотношение изотопов углерода. Первые поколения звезд производили углерод с очень высоким содержанием изотопа ¹²C. По мере того, как звезды рождались, эволюционировали и взрывались, обогащая межзвездную среду новыми элементами, постепенно возрастала доля 13C. Поэтому чрезвычайно высокое отношение ¹²C/¹³C указывает на то, что 3I/ATLAS состоит из вещества, возникшего на самых ранних этапах истории Млечного Пути.

Сразу два независимых химических индикатора приводят ученых к одному выводу: 3I/ATLAS сформировалась около 12 млрд лет назад. Если эти выводы верны, то комета появилась на свет в эпоху, когда Вселенной было лишь около полутора миллиардов лет, а Млечный Путь еще продолжал собираться из множества более мелких галактик в результате частых столкновений и слияний. Не исключено, что звезда, вокруг которой сформировалась 3I/ATLAS, уже давно погибла, тогда как выброшенная ею в межзвездное пространство комета продолжает путешествовать по Галактике.

• Вперёд >