Вторая межзвездная комета родилась на задворках системы старой звезды

Астрономы оценили содержание изотопов азота и углерода в коме второй межзвездной кометы 3I/ATLAS. Судя по всему, комета возникла в холодной внешней части протопланетного диска у старой и бедной металлами звезды Млечного Пути. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy. 

3I/ATLAS открыли в июле 2025 года, это третий подтвержденный межзвездный объект, замеченный во время пролета сквозь Солнечную систему. Подобные тела предоставляют ученым редкую возможность оценить состав вещества протопланетных дисков у других звезд и сравнить их с веществом малых тел Солнечной системы. В частности, 3I/ATLAS продемонстрировала обилие метанола, углекислоты и дейтерированной воды в коме. Это, в сочетании с результатами анализа кинематических свойств и траектории движения кометы, говорит о ее рекордной старости — возраст 3I/ATLAS может быть от 7,6 до 12 миллиардов лет, а возникнуть она могла у звезды толстого диска Млечного Пути.

Группа астрономов во главе с Сириэлем Опитомом (Cyrielle Opitom) из Эдинбургского университета опубликовала результаты измерений содержания в коме кометы изотопов углерода ¹²C и ¹³C, а также изотопов азота ¹⁴N и ¹⁵N и сравнения полученных данных с данными по кометам Солнечной системы и протопланетным дискам у других звезд. Наблюдения за 3I/ATLAS велись при помощи эшелле-спектрографа UVES, установленного на комплексе телескопов VLT в период с 6 по 26 декабря 2025 года, их целью были молекулы CN в коме кометы.

Соотношения изотопов углерода и азота могут меняться в разных частях протопланетного диска из-за процессов фотодиссоциации молекул под действием излучения звезды, а также реакций изотопного обмена, что может дать дополнительную информацию о месте зарождения кометы. В случае 3I/ATLAS соотношение ¹⁴N и ¹⁵N составило 343, что значительно больше, чем в кометах Солнечной системы (около 150 в среднем) и превышает соотношение для межзвездной среды (около 274), но вписывается в значения для дозвездных ядер и протозвезд (от 150 до 400), а также ниже солнечного (около 458).  Соотношение изотопов ¹²C и ¹³C составило 147, что также выше значений для комет Солнечной системы (около 90 в среднем) и межзвездной среды.

Подобная наблюдательная картина вписывается в модель, в которой 3I/ATLAS возникла во внешней холодной (менее 30 кельвин) части протопланетного диска у старой звезды с низкой металличностью. В этой области фотодиссоциация молекул азота будет низкой, а обедненность ¹³C — следствие малой металличности среды и реакций изотопного обмена. Однако измеренное соотношение изотопов азота не дает возможности точно определить конкретный тип звезд или зону Млечного Пути, в которую входит родительская звезда 3I/ATLAS, так как разброс значений и их погрешности, измеренные для разных областей звездообразования Млечного Пути, достаточно велики.

Долгое время 3I/ATLAS оставалась предметом спекуляций на тему ее искусственного происхождения, однако никаких следов внеземного разума на ней так и не нашлось.