Межзвёздная комета 3I/ATLAS, которая в 2025 году стала настоящей сенсацией, оказалась значительно старше, чем предполагалось ранее. Новое исследование её изотопного состава показало, что возраст «пришельца» может составлять от 10 до 12 миллиардов лет. Это означает, что комета родилась всего через несколько миллиардов лет после возникновения Млечного Пути.

Это уже третий подтверждённый межзвёздный объект, посетивший Солнечную систему после 1I/‘Oumuamua и 2I/Borisov.

Скорость и «кинематический» возраст

При обнаружении комета двигалась относительно Солнца со скоростью 58 км/с — это самый быстрый кометный объект, когда-либо наблюдавшийся. Согласно теории, чем выше скорость межзвёздного объекта, тем он старше: чтобы разогнаться до таких значений, ему потребовалось множество гравитационных манёвров и столкновений с другими звёздами за миллиарды лет.

Астрономы Астер Тейлор и Даррил Селигман из Университета Мичигана и Университета штата Мичиган первоначально оценили «кинематический» возраст кометы в диапазоне от 3 до 11 миллиардов лет. Новое исследование, проведённое под руководством Мартина Кординера из Центра космических полётов имени Годдарда (NASA), сдвинуло оценку к верхней границе этого диапазона.

Изотопный анализ с помощью телескопа Джеймса Уэбба

Используя спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) телескопа James Webb, учёные измерили два ключевых параметра:

  • Соотношение изотопов углерода ¹²C/¹³C в молекулах CO, CO₂, метаноле, формальдегиде и метане.
  • Степень обогащения воды дейтерием (соотношение D/H).

Результаты оказались примечательными: в 3I/ATLAS содержание ¹³C значительно ниже, чем в любых объектах Солнечной системы, околозвёздных дисках или местных молекулярных облаках. Поскольку в межзвёздной среде со временем происходит накопление ¹³C (в основном благодаря вспышкам новых в двойных системах с белыми карликами), низкое содержание этого изотопа говорит о том, что комета сформировалась очень давно — ещё до того, как в галактике накопилось современное количество ¹³C.

Модели эволюции Млечного Пути указывают, что такой химический состав характерен для периода примерно 10–12 миллиардов лет назад.

Высокое обогащение воды дейтерием также подтверждает раннее происхождение: такое обогащение происходит при очень низких температурах (около 30 К) в бедных тяжёлыми элементами средах, типичных для ранней истории галактики.

Что это значит для ранних планетных систем

Кометы формируются за «линией снега» — границей в протопланетном диске, где вода существует в виде льда. Поэтому состав 3I/ATLAS отражает строительный материал планет, образовавшихся за пределами этой линии.

«Кометные материалы в целом представляют собой строительные блоки планет за линией снега, — отметил Мартин Кординер. — Поэтому межзвёздные кометы дают уникальную возможность заглянуть в то, из чего формировались внесолнечные планеты в очень раннюю эпоху».

Комета 3I/ATLAS отличается высоким содержанием углерода и воды, а также сложной органической химией на поверхности ледяных пылинок. Это говорит о том, что даже в одну из самых ранних эпох формирования планет в галактике вода и органические молекулы уже играли важную роль.

Откуда она прилетела?

Точное место рождения 3I/ATLAS установить вряд ли удастся — за миллиарды лет гравитационные взаимодействия со звёздами сильно исказили её траекторию. Однако возраст кометы позволяет сделать предположение: она, скорее всего, родом из толстого диска Млечного Пути (thick disk), который начал формироваться около 13 миллиардов лет назад. Тонкий диск, где находится наше Солнце, значительно моложе — ему около 9 миллиардов лет.

Более того, комета настолько древняя, что родная звёздная система, в которой она сформировалась, вполне могла уже перестать существовать.

Вкратце

Межзвёздная комета 3I/ATLAS может быть возрастом 10–12 миллиардов лет — она сформировалась вскоре после рождения Млечного Пути. Анализ изотопного состава (низкое содержание ¹³C и высокое обогащение воды дейтерием), проведённый с помощью телескопа James Webb, подтверждает крайне древнее происхождение. Это делает 3I/ATLAS возможным реликтом одной из самых ранних планетных систем галактики. Её родная звезда, вероятно, уже не существует. Исследование доступно в виде препринта и ожидает рецензирования.