Загадка космического странника: откуда прилетела и сколько лет межзвездной комете 3I/ATLAS

Астрономы, возможно, близки к разгадке возраста и происхождения межзвездной кометы 3I/ATLAS, которая стремительно несется к центру нашей Солнечной системы.

Новое исследование, смоделировавшее путь кометы через Млечный Путь за последние 4,27 миллиона лет, позволяет предположить, что этот межзвездный гость прибыл из очень далеких краев. Его потенциальная родина — граница между двумя основными структурными компонентами нашей галактики: тонким и толстым дисками. Если эта гипотеза верна, комета может оказаться реликтом ранней галактики, чей возраст на миллиарды лет превышает возраст нашего Солнца.

Впервые обнаруженная в конце июня и официально подтвержденная NASA в начале июля, комета 3I/ATLAS является лишь третьим из известных межзвездных объектов после знаменитых 1I/Оумуамуа и 2I/Борисова. При этом она, вероятно, является крупнейшей из них: по последним оценкам, ее диаметр составляет от 4,8 до 11,2 километров.

Сейчас этот космический странник совершает многомесячный тур по внутренней части Солнечной системы. Согласно данным NASA, он уже совершил сближение с Марсом и 30 октября достигнет перигелия — максимального сближения с Солнцем. После этого комета вновь устремится в межзвездное пространство и окончательно исчезнет из виду, пройдя мимо Юпитера в марте 2026 года. Угрозы для Земли она не представляет.

Хотя текущую траекторию кометы предсказать относительно легко, определить ее точное происхождение гораздо сложнее. Несясь со скоростью около 210 000 км/ч (рекорд для межзвездных объектов), этот ледяной скиталец в течение миллионов, если не миллиардов лет, подвергался гравитационному влиянию бесчисленного количества звезд Млечного Пути, которые могли кардинально изменить его первоначальный путь.

Исследование, опубликованное в препринте на сервере arXiv, представляет собой наиболее точную на сегодня попытку определить истоки кометы. Используя данные космического телескопа Gaia Европейского космического агентства, авторы работы проследили путь кометы назад во времени и идентифицировали 62 ближайшие звезды, с которыми она могла сблизиться. Проанализировав их движение, скорости и размеры, ученые пришли к выводу, что ни одна из этих звезд не оказала существенного влияния на орбиту 3I/ATLAS. Это указывает на то, что ее родная система находится не просто далеко, а очень далеко.

«Мы выяснили, что ни одна из звезд в окрестностях Солнца не может объяснить траекторию и высокую скорость 3I/ATLAS», — сообщил ведущий автор исследования, аспирант Университета Ла-Корунья (Испания) Шавьер Перес-Коуто. Это натолкнуло команду на мысль, что комета является очень древним объектом, который путешествует миллиарды лет, а ее происхождение связано с границей тонкого диска Галактики.

Объект с диких границ?

Спиральные галактики, подобные Млечному Пути, условно делят свои звезды на два «населения»: тонкий и толстый диски.

• Тонкий диск — это более молодой и динамичный регион, где до сих пор активно рождаются звезды и который содержит большую часть газа и пыли. Его звезды богаты тяжелыми элементами.
• Толстый диск — это более старая, разреженная и сферическая структура, enveloping тонкий диск. Его звезды — древние, бедные металлами реликты ранней эпохи формирования галактики.

Если комета 3I/ATLAS действительно пришла с границы этих двух дисков, она может быть невероятно древней — ее возраст может достигать 10 миллиардов лет, что более чем в два раза старше нашего Солнца. По словам Перес-Коуто, комета, вероятно, была выброшена из протопланетного диска одной из самых первых планетных систем в Галактике, что делает ее бесценной капсулой времени, хранящей секреты юного Млечного Пути.

Однако авторы исследования признают ограничения своего метода: анализ, охватывающий лишь несколько миллионов лет, не может дать окончательного ответа о происхождении объекта, чья история может исчисляться миллиардами лет.

Тем не менее, самая захватывающая часть научной миссии 3I/ATLAS еще впереди. По мере ее пролета через внутреннюю часть Солнечной системы астрономы направили на нее целый арсенал наземных и космических телескопов. Спектроскопический анализ света кометы и ее хвоста позволит определить химический состав ее вещества — ледов, органики и пыли.

Именно этот химический «отпечаток пальца» станет ключом к разгадке. Состав кометы расскажет, в каком типе звездной системы она родилась — богатой тяжелыми элементами или же более примитивной, древней. Каждое новое наблюдение за этим межзвездным вестником — это возможность заглянуть в те далекие регионы Галактики, которые мы не можем увидеть непосредственно, и лучше понять процессы, которые сформировали наш звездный дом миллиарды лет назад.