Новая оценка изотопного состава межзвездной кометы 3I/ATLAS показала, что ей может быть от 10 до 12 миллиардов лет. Это третий зарегистрированный объект, вошедший в Солнечную систему извне, и, если возраст верен, он сформировался в течение нескольких миллиардов лет после образования Млечного Пути. Ранее на основе скорости кометы астрономы оценивали ее «кинематический» возраст в диапазоне от 3 до 11 миллиардов лет, но новые данные, полученные с помощью ближнеинфракрасного спектрометра телескопа Джеймса Уэбба, подтвердили верхнюю границу.
Исследовательская группа под руководством Мартина Кординера из Центра космических полетов имени Годдарда измерила соотношение углерода-12 к углероду-13 и степень обогащения воды дейтерием. В 3I/ATLAS оказалось гораздо больше углерода-12 по отношению к углероду-13, чем в любых объектах Солнечной системы или близлежащих звездных дисках. Со временем содержание углерода-13 в межзвездной среде растет, поэтому низкое его содержание указывает на то, что комета образовалась очень давно — до того, как этот изотоп накопился в галактике. Модели галактической эволюции позволяют оценить этот момент в 10–12 миллиардов лет назад.
Обогащение дейтерием также говорит о древнем происхождении: отношение D/H в воде кометы на порядок выше, чем в типичных кометах Солнечной системы, что характерно для формирования при экстремально низких температурах (около 30 кельвинов) и в среде, бедной тяжелыми элементами. Такие условия существовали на ранних этапах истории Млечного Пути. Кометы формируются в холодных внешних областях планетных систем, за пределами снеговой линии, и несут в себе химический состав тех миров, рядом с которыми родились. Высокое содержание углерода, воды и сложных органических молекул в 3I/ATLAS указывает на то, что даже 10–12 миллиардов лет назад в галактике существовали планетные системы со сложной химией.
Истинное место происхождения кометы, скорее всего, останется неизвестным: за 10 миллиардов лет гравитационные взаимодействия со звездами настолько исказили ее траекторию, что проследить путь невозможно. Однако возраст сужает круг поиска: 3I/ATLAS, вероятно, родом из толстого диска Млечного Пути, который начал формироваться 13 миллиардов лет назад и старше тонкого диска, где позже родилось наше Солнце. Возможно, звездная система, породившая эту комету, уже не существует, а сама 3I/ATLAS — реликт утраченной эпохи формирования планет. Результаты исследования доступны в виде препринта.
