Астрономы продолжают изучать редчайший объект — межзвездную комету 3I/ATLAS, которая пролетает через Солнечную систему и, как показывают новые исследования, могла прибыть из одной из самых древних областей Млечного Пути. По мнению ученых, объект, вероятно, сформировался у очень старой звезды, принадлежащей так называемому толстому диску нашей галактики.
Если выводы подтвердятся, это сделает 3I/ATLAS не просто третьим известным межзвездным объектом, обнаруженным в Солнечной системе, а настоящим «посланником» раннего Млечного Пути — веществом, сформировавшимся миллиарды лет назад в совершенно иной звездной среде.
Что такое 3I/ATLAS
Объект 3I/ATLAS был обнаружен системой ATLAS — Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System. Буква «I» в названии означает interstellar, то есть межзвездный объект.
До него человечество зарегистрировало только два подтвержденных межзвездных объекта:
- 1I/ʻOumuamua, открытый в 2017 году;
- 2I/Borisov, обнаруженный в 2019 году.
Все они отличаются от обычных комет и астероидов тем, что не связаны гравитационно с Солнцем. Их орбиты имеют гиперболическую форму, что означает: объект прилетел из межзвездного пространства и после пролета через Солнечную систему снова уйдет в глубины галактики.
Почему происхождение 3I/ATLAS настолько интересно
Для астрономов межзвездные объекты представляют огромную ценность. По сути, это образцы вещества из других звездных систем, которые случайно оказались рядом с Землей.
Большинство известных комет Солнечной системы сформировались вместе с Солнцем около 4,5 миллиарда лет назад. Межзвездные тела могут быть значительно старше и происходить из совершенно иных условий.
Новая работа предполагает, что 3I/ATLAS может быть одним из древнейших объектов такого типа, когда-либо наблюдавшихся человечеством.
Толстый диск Млечного Пути — древняя часть галактики
Чтобы понять значение открытия, необходимо разобраться в структуре Млечного Пути.
Наша галактика состоит из нескольких основных компонентов:
- тонкого диска;
- толстого диска;
- центрального балджа;
- звездного гало;
- темного гало.
Солнце находится в тонком диске — сравнительно молодой области, богатой газом, пылью и новыми звездами.
Толстый диск значительно старше. Он содержит древние звезды возрастом 10–12 миллиардов лет, образовавшиеся на ранних этапах истории галактики.
Эти звезды отличаются:
- меньшим содержанием тяжелых элементов;
- необычными орбитами;
- большими скоростями движения;
- высоким возрастом.
Если 3I/ATLAS действительно прибыл из толстого диска, это означает, что объект может хранить информацию о ранней эпохе формирования Млечного Пути.
Как ученые вычисляют происхождение межзвездных объектов
Определить точное место рождения межзвездного объекта чрезвычайно сложно. За миллиарды лет движения по галактике траектория многократно меняется под влиянием гравитации звезд, молекулярных облаков и галактических структур.
Однако астрономы могут анализировать:
- скорость объекта;
- направление движения;
- наклон траектории;
- распределение скоростей звезд в Млечном Пути.
Именно так исследователи пришли к выводу, что параметры 3I/ATLAS лучше соответствуют объектам, происходящим из толстого диска, а не из более молодого тонкого диска.
Объект движется необычно быстро
Одной из ключевых особенностей 3I/ATLAS оказалась высокая скорость.
Объект входит в Солнечную систему со скоростью, значительно превышающей типичные скорости комет, связанных с Солнцем.
Такие скорости характерны для старых звезд толстого диска, которые движутся по более вытянутым и наклоненным орбитам вокруг центра галактики.
Исследователи считают, что это может быть важным указанием на древнее происхождение объекта.
Почему межзвездные кометы покидают свои системы
Современные модели показывают, что молодые планетные системы выбрасывают огромное количество вещества в межзвездное пространство.
Основную роль в этом играют гигантские планеты вроде Юпитера. Их гравитация способна разгонять кометы и астероиды до скоростей, позволяющих полностью покинуть звездную систему.
Предполагается, что в Млечном Пути могут существовать триллионы межзвездных объектов:
- ледяных комет;
- каменных астероидов;
- фрагментов протопланет;
- обломков столкновений.
Но обнаружить их крайне трудно из-за малых размеров и огромных расстояний.
Чем 3I/ATLAS отличается от ʻOumuamua
Первый межзвездный объект ʻOumuamua вызвал огромные споры среди ученых.
Он имел необычную форму, странное ускорение и не проявлял типичной кометной активности. Из-за этого даже возникали экзотические гипотезы о его происхождении.
3I/ATLAS выглядит значительно более «классическим» объектом.
Астрономы уже зафиксировали признаки кометной активности:
- выбросы газа;
- формирование комы;
- вероятное наличие ледяного ядра.
Это делает объект особенно ценным для сравнения с обычными кометами Солнечной системы.
Межзвездные кометы могут рассказать о других планетных системах
Главная ценность подобных объектов заключается в том, что они являются прямыми образцами вещества из других звездных систем.
По химическому составу межзвездных комет ученые могут изучать:
- содержание льдов;
- долю органических соединений;
- процессы формирования планет;
- эволюцию протопланетных дисков;
- различия между звездными системами.
Если 3I/ATLAS действительно сформировался у древней звезды толстого диска, его состав может существенно отличаться от вещества Солнечной системы.
Древние звезды содержат меньше тяжелых элементов
Одной из особенностей звезд толстого диска является низкая металличность.
В астрономии «металлами» называют все элементы тяжелее водорода и гелия. Молодые звезды вроде Солнца содержат значительно больше тяжелых элементов, поскольку образовались из вещества, уже обогащенного предыдущими поколениями сверхновых.
Если 3I/ATLAS действительно возник возле древней звезды, его химический состав может отражать условия раннего Млечного Пути.
Это особенно важно для понимания того, как менялось формирование планет за историю галактики.
Vera Rubin Observatory может изменить ситуацию
Сегодня обнаружение межзвездных объектов остается редкостью. Но астрономы ожидают резкий рост подобных открытий после начала полноценной работы обсерватории Vera C. Rubin Observatory в Чили.
Телескоп будет регулярно сканировать все небо с высокой чувствительностью. Ожидается, что он сможет обнаруживать множество слабых и быстро движущихся объектов, включая новые межзвездные кометы и астероиды.
Некоторые модели предполагают, что после запуска Rubin Observatory астрономы смогут находить десятки межзвездных объектов ежегодно.
Возможно, человечество впервые изучает вещество древнего Млечного Пути
Пока происхождение 3I/ATLAS окончательно не подтверждено. Исследование основано на моделировании траекторий и статистическом анализе движения звездных популяций.
Тем не менее результаты выглядят достаточно убедительно, чтобы вызвать большой интерес среди астрономов.
Если выводы подтвердятся, 3I/ATLAS станет уникальным объектом:
- межзвездной кометой;
- вероятным фрагментом древней звездной системы;
- образцом вещества раннего Млечного Пути;
- возможным свидетелем первых эпох формирования галактики.
Для современной астрономии такие объекты особенно ценны, поскольку позволяют изучать не только отдельные планетные системы, но и эволюцию всей галактики на протяжении миллиардов лет.
Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org
