Астрофизики рассчитали, откуда к нам прилетели межзвездные объекты

За последнее десятилетие астрономы наблюдали в нашей Солнечной системе три межзвездных объекта (ISO). К ним относятся загадочный Оумуамуа в 2017 году, межзвездная комета 2I/Борисова в 2019 году и 3I/АТЛАС в июле 2025 года. Последний объект, судя по недавним наблюдениям, также является кометой.

Поскольку астероиды и кометы — это оставшийся после формирования планет материал, изучение таких объектов может раскрыть условия в других звездных системах.

В статье, отправленной в Astronomy & Astrophysics, Шохруз Какхаров и профессор Абрахам Лёб из Гарварда рассчитали траектории всех трех межзвездных «гостей». Результаты показывают, что межзвздные объекты происходят из разных областей диска Млечного Пути и имеют возраст от одного до нескольких миллиардов лет.

«До открытия 1I/Оумуамуа у нас не было прямых доказательств того, что объекты из других звездных систем могут достигать нашей Солнечной системы. Эти посетители предоставляют уникальные образцы материалов из далеких планетарных систем, которые мы не можем получить через удаленные наблюдения. Они также служат естественными зондами межзвездной среды и галактической динамики, показывая гравитационные взаимодействия, которые формируют звездные популяции на протяжении миллиардов лет», — объяснил Какхаров в Universe Today.

Как показали Оумуамуа, 2I/Борисов и 3I/АТЛАС, межзвездные объекты регулярно проходят через нашу Солнечную систему. Определение происхождения каждого — это первый шаг к пониманию разнообразия и динамики звезд популяций в Млечном Пути.

Какхаров: Например, знание того, что 3I/АТЛАС, вероятно, произошел из старой звездной популяции, предполагает, что он мог подвергнуться разным эволюционным процессам. Эта информация помогает понять разнообразие планетарных систем и условия, при которых объекты выбрасываются в межзвездное пространство».

Для достижения своих целей Какхаров и Лёб провели серию численных симуляций.

«Для каждого ISO мы создали 10 000 различных возможных траекторий, исходя из неопределенностей в их скоростях и систематических неопределенностей в движении Солнца относительно локального стандартного покоя. Мы интегрировали каждую траекторию на протяжении 1 миллиарда лет в гравитационном потенциале Млечного Пути, чтобы определить их максимальные вертикальные отклонения от галактической плоскости. Этот статистический подход предоставляет надежные оценки их орбитальных параметров и учитывает значительные неопределенности, присущие длительным орбитальным прогнозам», — говорит ученый.

В результате им удалось гипотетически проследить траектории этих трех межзвездных объектов обратно во времени.

Оказалось, что 3I/АТЛАС — самый старый из трех, с средним возрастом в 4,6 миллиарда лет, и происходит из толстого диска Млечного Пути. Эта часть плотнее, чем тонкий диск галактики, где находится наше Солнце, и населена более старыми, менее металлическими звездами.

1I/'Оумуамуа сравнительно молод, ему около 1 миллиарда лет, он происходит из тонкого диска, где до сих пор формируются новые звезды. 2I/Борисова занимает промежуточное положение, с возрастом приблизительно 1,7 миллиарда лет, и происходит из тонкого диска.

«Это разнообразие предполагает, что ISO выбрасываются из планетарных систем на протяжении всей истории галактики, а не только из молодых, недавно сформированных систем», — отметил Какхаров.