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研究表明星际彗星3I/ATLAS出现在银河系一颗古老的贫金属恒星上

Cometa 3I/ATLAS
照片: Cometa 3I/ATLAS - ESA/Juice/JANUS

最近的一项研究表明,星际彗星 3I/ATLAS 是在位于银河系外部区域的一颗古老的贫金属恒星周围形成的。结论来自于对该物体穿过太阳系期间的化学成分的详细分析。研究人员观察到释放的气体中氮和碳的同位素比例很高,这与当地彗星中发现的模式不同。

这颗彗星于 2025 年 7 月被智利的 ATLAS 系统发现,由于其双曲轨迹,很快被归类为星际彗星。它成为继 1I/’Oumuamua 和 2I/Borisov 之后第三个在我们地区发现的同类天体。天文学家利用靠近太阳的优势来收集精确的光谱数据。

太阳热量使冰蒸发,从而释放出气体,从而有助于元素和同位素的识别。智利甚大望远镜的观测结果表明,同位素值更符合古代恒星的环境,而不是当前太阳系的情况。

起源与古代恒星有关

3I/ATLAS的化学成分具有高比例的14N/15N和12C/13C等同位素。这些值超过了在太阳系彗星中测量到的值,并且接近在寒冷和古老的分子云中观察到的模式。

研究表明,这种同位素特征是在低金属丰度条件下出现的,这是银河系演化初期形成的恒星的典型特征。这颗彗星可能起源于一个遥远的原行星盘,那里的低温保存了挥发性化合物。

对轨迹的分析增强了它属于银河系厚盘的可能性,这是一个富含老恒星且重元素丰度较低的区域。

3I/Atlas
3I/Atlas – 复制/美国宇航局

与其他星际访客的不同之处

与其前身不同,3I/ATLAS 因提供化学观察的有利条件而脱颖而出。 1I/’Oumuamua 没有表现出明显的彗星活动,而 2I/Borisov 的成分更接近太阳彗星。

二氧化碳和一氧化碳等气体在天体彗发中占主导地位,此外还有微量的水和其他分子。这种混合表明在冰线以外的寒冷地区形成了挥发性化合物。

天文学家记录到氰化物和镍原子蒸气的排放量与当地彗星的浓度相当,但具有独特的同位素特性,表明存在原始环境。

使用先进望远镜进行观测

地基和天基望远镜在 2025 年 10 月彗星经过近日点期间捕获了数据。甚大望远镜和欧空局 JUICE 探测器等仪器提供了彗发和彗尾的详细图像和光谱。

随着该物体接近太阳,活动性增加,从而可以精确测量气体生产率。这些数据将继续被处理以完善有关起源的模型。

这颗彗星现在正在远离双子座,减少了未来几年进行新的直接观测的机会。

构图揭示训练环境

高氮同位素比率的存在表明化学过程在非常低的温度下进行,与古代原行星盘兼容。银河化学演化模型表明该物体可能是在数十亿年前形成的。

重元素的出现数量有限,强化了祖星中金属丰度较低的假说。这一特征将 3I/ATLAS 与较新的富含金属系统中形成的物体区分开来。

该分析有助于了解原始恒星系统如何产生富含冰和挥发性的星子。

轨迹和银河系影响

彗星的速度和到达方向表明它起源于星系的厚盘或薄盘。银河速度分量显示出相对于银河平面的倾斜运动,这是古代恒星群的典型特征。

银河系类似物的运动学研究支持与日下金属丰度恒星的联系。原始系统的喷射可能是通过与巨行星或恒星摄动的引力相互作用而发生的。

这些信息扩展了有关到达太阳系的星际物质多样性的知识。

数据继续分析

研究人员继续检查在这段时间内收集的数据集。新的化学和动力学模型可以澄清起源是否完全在外盘中,或者是否有来自其他区域的贡献。

3I/ATLAS 提供了一个难得的窗口来研究来自另一个恒星系统的物质,而无需进行星际旅行。这些发现强调了监测访问物体对于推进银河天体物理学的重要性。

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