Astrônomos використовував спостереження на радіотелескопі, щоб отримати нову інформацію про походження та склад міжзоряної комети 3I/ATLAS. Дослідження, опубліковане 23 квітня в журналі Nature Astronomy, показує, що небесний об’єкт містить дейтеровану воду в надзвичайно високих концентраціях. Вимірювання були зроблені Atacama Large Millimeter/субміліметровим Array, або ALMA, на Chile у листопаді, через кілька днів після того, як комета пройшла найближче до Sol.
Комета 3I/ATLAS привернула увагу всього світу, коли дослідники виявили, що вона перетинає Сонячну систему в липні. Це лише третій міжзоряний об’єкт, який можна побачити, що проходить через наш регіон Всесвіту. Комета почала покидати Сонячну систему в грудні, але не раніше, ніж надала важливі дані про умови формування інших планетних систем.
Deutério відзначає перше виявлення міжзоряного об’єкта
Радіотелескоп ALMA дозволив дослідникам виміряти дейтерій всередині комети, що стало першим випадком, коли цей ізотоп водню було виявлено в міжзоряному об’єкті. Відкриття є надзвичайним завдяки виявленій концентрації. За словами Luis Eduardo Salazar Manzano, провідного автора дослідження та кандидата на докторську дисертацію у відділі астрономії Universidade Michigan, кількість дейтерію у воді комети більш ніж у 40 разів перевищує значення, знайдене в океанах Terra, і більш ніж у 30 разів перевищує значення, знайдене в кометах Сонячної системи.
Дейтерій – рідкісний ізотоп водню. Ele відрізняється від звичайного водню тим, що кожен атом містить додатковий нейтрон, незаряджену субатомну частинку. Quando у поєднанні з киснем створює дейтеровану воду, яку також називають напівважкою водою або HDO. Варіація Essa робить воду приблизно вдвічі важчою за звичайну H₂O.
Виявлення цієї молекули на 3I/ATLAS дає ключові підказки про те, де утворилася комета. Збагачення дейтерієм зазвичай відбувається, коли вода утворюється в холодних молекулярних хмарах у міжзоряному просторі, часто приблизно в той самий час, коли утворюються сонячні системи навколо інших зірок. Аналіз показує, що середовище формування 3I/ATLAS було неймовірно холодним, з температурами нижче 30 Kelvin, що еквівалентно -243,14 градусам Celsius.
https://twitter.com/ecoosfera/status/2049636850403299801?ref_src=twsrc%5Etfw
Objeto може бути віком 11 мільярдів років
Попередня Pesquisas вказувала, що міжзоряній кометі може бути до 11 мільярдів років, що набагато старше нашої Сонячної системи або Sol, яка утворилася 4,5 мільярда років тому. Вода, яка все ще знаходиться всередині комети, ймовірно, утворилася задовго до її головної зірки, але 3I/ATLAS народився пізніше з протопланетного диска газу та пилу, який обертався навколо зірки, того самого диска, де утворюються планети.
Дослідники вважають, що система 3I/ATLAS сформувалася та провела більшу частину часу у зовнішніх областях протопланетного диска, зберігаючи велику кількість дейтерованої води. Вищий Temperaturas може зменшити кількість дейтерію через хімічні реакції, тому периферійне розташування комети було важливим для збереження її початкових властивостей протягом мільярдів років.
Нові відкриття узгоджуються з попередніми спостереженнями, які виявили високий вміст вуглекислого газу всередині міжзоряної комети. Поєднання характеристик Essa узгоджується з об’єктом, який утворився на зовнішній стороні протопланетного диска. Виявлена молекула Cada працює як космічний відбиток, розкриваючи фізичні умови планетарної системи, де народилася комета.
Cápsulas того часу приносять інформацію про примітив Via Láctea
Міжзоряні об’єкти — це капсули часу, які приносять матеріал із середовищ, де утворилися інші планетарні системи. Вимірювання 3I/ATLAS нарешті дозволяють вченим відкрити ці капсули та спостерігати за фізичними умовами, в яких ці об’єкти виникли. Наявність дейтерію аналогічна відбиткам пальців, показуючи, з чим, по суті, народилася комета, а також як виглядала Via Láctea понад 10 мільярдів років тому, коли вона була менш багатою металом, ніж зараз.
У міру старіння галактики змінилися типи комет, які вона сформувала з часом, а це означає, що змінилися й типи планет, які вона може утворити. Esses Міжзоряні комети цікаві не тим, що вони є чи як вони виглядають, а тим, як вони дозволяють астрономам зазирнути в минуле та дізнатися, чи планети в інших системах схожі на ті, що є у нас вдома.
Tecnologia та обмеження спостережень
Використання ALMA для спостережень було фундаментальним для цього відкриття. Радіотелескоп може вказувати на Sol під ближчим кутом, ніж традиційні телескопи. Радіотелескопи виявляють радіохвилі низької енергії, а не видиме світло чи тепло високої енергії, які можуть знищити оптичні компоненти телескопів, таких як Telescópio Espacial James Webb.
Команда використовувала ALMA для вивчення комети незабаром після того, як вона наблизилася до Sol на 203 мільйони кілометрів. Відстань Essa була достатньо близькою, щоб лід комети сублімувався і став газом, який можна виявити, через сонячне тепло, створюючи ідеальні умови для вимірювань:
- Detecção дейтерованої води в безпрецедентних концентраціях
- Primeira, оскільки цей ізотоп був ідентифікований у міжзоряному об’єкті
- Medições, здійснений у листопаді, через кілька днів після перигелію комети
- Ексклюзивний радіотелескоп Uso для збереження цілісності даних
- Раніше виявлена кількість вуглекислого газу Confirmação
Дослідники очікували виявити звичайну воду, але в експерименті її не знайшли. Isso не означає, що в 3I/ATLAS не було звичайної води, лише те, що вона була нижче чутливості спостережень. Проте виявлення дейтерованої води, незважаючи на відсутність звичайної води, одразу показало, що 3I/ATLAS був справді незвичайним об’єктом.
Ф’ючерси Perspectivas на міжзоряні дослідження
Навряд чи астрономи зможуть визначити, з якої планетної системи походить 3I/ATLAS. Небесне тіло продовжить віддалятися від Сонячної системи, не залишаючи слідів, які ведуть безпосередньо до його походження. Таким чином, Ainda надасть цінну інформацію про те, як сформувалися та еволюціонували інші планетарні системи, пропонуючи вікна у віддалені регіони Всесвіту.
Observatório Vera C. Rubin, розташована в Chile, опублікувала свої перші зображення в червні, і очікується, що вона виявлятиме міжзоряні об’єкти частіше. Можливості Essa дозволять Salazar Manzano та його колегам визначити, чи є 3I/ATLAS винятком через велику кількість дейтерованої води, чи інші подібні комети містять подібне збагачення. Наукове співтовариство швидко розвивається, оскільки вчиться ставити нові запитання та знаходити сенс у заплутаних відповідях про цих рідкісних космічних гостей.