天文学家利用欧洲南方天文台的超大望远镜（ESO 的 VLT），详细研究了迄今为止观测到的最明亮星际天体 3I/ATLAS 的组成。透过测量特定的化学指纹——这是针对在太阳系外形成的彗星进行的首批此类观测——他们发现 3I/ATLAS 很可能起源于一个古老恒星系统的外围。这项发现为这颗彗星的形成历史提供了新见解，显示它可能比太阳还要古老得多。
星际彗星是围绕太阳以外的恒星形成的冰体，偶尔会飘入我们的太阳系。「它们可说是发生在遥远彼方的行星形成过程中的『化石』，但我们却有机会在更近的距离进行研究，」英国爱丁堡大学的研究员、天文学家西里尔·奥皮托姆（Cyrielle Opitom）表示。奥皮托姆与比利时列日大学的让·曼弗罗伊（Jean Manfroid）及达米安·胡特塞梅克斯（Damien Hutsemékers）共同领导了一项关于 3I/ATLAS 的研究，该研究今日发表于《自然·天文学》（Nature Astronomy）期刊。
3I/ATLAS 是继 1I/ʻOumuamua 和 2I/Borisov 之后，迄今为止发现的第三个星际天体。它是在接近太阳时被发现的，并在我们的太阳系中停留了足够长的时间，让天文学家得以对其进行详细研究。虽然前两个星际天体的成分难以测量——前者天文学家未能侦测到气体，后者则过于暗淡——但 3I/ATLAS 却并非如此。得益于该天体前所未有的亮度，Opitom、Manfroid、Hutsemékers 及其团队得以测量这颗彗星的同位素比值：即同一元素不同同位素的相对含量。
研究团队利用欧洲南方天文台（ESO）甚大望远镜（VLT）上的 UVES 仪器，测量了彗星周围气体中氰化物分子所含的碳与氮同位素比值。已知这些比值是判断彗星起源的良好指标，因为它们对形成环境中的物理条件非常敏感，且在彗星穿梭于太空的过程中，预期不会有太大变化。
「与来自我们太阳系的彗星不同，这颗星际访客的碳和氮同位素比值异常偏高，」列日大学研究员、这项新研究的共同作者阿拉文德·克里希纳库马尔（Aravind Krishnakumar）解释道。上月底发表于《自然》（Nature）期刊、由美国国家航空暨太空总署（NASA）戈达德太空飞行中心马丁·科迪纳（Martin Cordiner）领导的一项类似研究，也发现了相似的碳同位素比值，以及较高的氘（亦称重氢）含量 [1]。该研究使用了詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据，该望远镜是美国、欧洲和加拿大太空机构的联合计划。
总体而言，奥皮托姆团队的研究结果表明，这颗彗星很可能形成于一颗古老的「低金属丰度」恒星周边的外围区域。所谓低金属丰度恒星，是指其组成中比氦更重的元素较少，据信形成于宇宙远比现在年轻——且化学成分较贫乏——的时期。因此，研究团队推测 3I/ATLAS 形成于一颗比太阳古老得多的恒星周围。「3I/ATLAS 提供了一个极其令人振奋的机会，让我们得以探究另一个行星系统的组成，而这个系统形成于我们的太阳和太阳系甚至尚未存在之前，」共同作者、芬兰赫尔辛基大学的研究员萝丝玛莉·多西（Rosemary Dorsey）表示。来自不同研究团队的证据显示，3I/ATLAS 的年龄是太阳的两倍以上。
随着 3I/ATLAS 逐渐远离太阳且亮度日益减弱，在 VLT 上的观测工作也即将告一段落。欧洲南方天文台（ESO）即将启用的「超大望远镜」（ELT），将能对未来的星际天体进行类似的测量，包括那些比 3I/ATLAS 更暗淡的天体。「星际天体这个领域仍非常新颖，我们其实还不确定会发现什么。每当发现一个新天体，我们都会有新的惊喜，」奥皮托姆总结道。
注释
[1] 由萨拉扎尔-曼萨诺（Salazar-Manzano）和帕内克-卡雷尼奥（Paneque-Carreño）领导的研究团队，利用欧洲南方天文台（ESO）作为合作伙伴的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波数组（ALMA），测量了 3I/ATLAS 中的氘化水（或称半重水）。他们还发现，与太阳系彗星中测得的含量相比，该天体中此类水的含量明显较高。
原文来源：ESO
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