Астрономы обнаружили необычно высокое содержание молекулярного азота в межзвёздной комете 3I/ATLAS. Спектроскопические наблюдения её плазменного хвоста показали, что отношение молекулярного азота к угарному газу заметно выше, чем обычно наблюдается у комет Солнечной системы. Такой химический состав поддерживает гипотезу о том, что 3I/ATLAS сформировалась при очень низких температурах в далёкой внешней области другой планетной системы.
3I/ATLAS стала третьим подтверждённым межзвёздным объектом после 1I/Оумуамуа и 2I/Борисова. Её обнаружили 1 июля 2025 года, а уже на следующий день объект классифицировали как кометный. 29 октября 2025 года комета прошла перигелий на расстоянии около 1,36 астрономической единицы от Солнца. В отличие от 1I/Оумуамуа, у 3I/ATLAS наблюдалась выраженная кометная активность, поэтому астрономы получили возможность исследовать газ и пыль вещества, сформировавшегося за пределами Солнечной системы. Леа Фереллек из Нортумбрийского университета и её коллеги исследовали 3I/ATLAS после прохождения перигелия с помощью телескопа Уильяма Гершеля на острове Ла-Пальма.

Наблюдения проводились 30 ноября и 2 декабря 2025 года с использованием интегрального спектрографа WEAVE-LIFU. Прибор одновременно получает спектры множества участков протяжённого объекта, поэтому хорошо подходит для исследования ионизированного газа в кометном хвосте. В направленном от Солнца плазменном хвосте исследователи одновременно зарегистрировали пять типов ионов: молекулярного азота N₂⁺, угарного газа CO⁺, углекислого газа CO₂⁺, воды H₂O⁺ и CH⁺. Именно одновременное измерение нескольких компонентов позволило сравнить их содержание и проследить, как оно меняется с расстоянием от ядра кометы. Особое внимание привлёк N₂⁺. Молекулярный азот N₂ — чрезвычайно летучее вещество, которое трудно удержать в кометных льдах. Поэтому его количество может сохранять информацию о температуре и других физических условиях, существовавших в момент образования кометы. Используя отношение N₂⁺/CO⁺ и известные коэффициенты флуоресценции этих ионов, авторы получили нижний предел отношения исходных нейтральных молекул N₂/CO > 0,023 ± 0,001. Иными словами, на каждые 100 молекул CO приходится по меньшей мере примерно 2,3 молекулы N₂.

По этому показателю 3I/ATLAS богаче молекулярным азотом, чем типичные кометы Солнечной системы. При этом авторы подчёркивают важное ограничение. Отношения других обнаруженных ионов нельзя напрямую переводить в содержание соответствующих нейтральных молекул, поскольку химические и фотохимические процессы в плазменном хвосте различаются. Тем не менее совокупность измерений согласуется с уже появившимися свидетельствами того, что 3I/ATLAS богата очень летучими веществами. Высокое содержание N₂ особенно интересно в сочетании с предыдущими исследованиями 3I/ATLAS. Наблюдения до прохождения перигелия показали повышенное содержание CO₂ и CO, а изотопные измерения выявили сильное обогащение дейтерием — более чем на порядок относительно значений, характерных для комет Солнечной системы. Эти результаты ранее указывали на формирование объекта в холодной среде с температурой не выше примерно 30 K, или около −243 °C. Новое измерение молекулярного азота независимо поддерживает сценарий холодного происхождения.