Наблюденията на Novas от Atacama Large Millimeter/субмилиметър Array (ALMA) разкриха съотношение на обикновена вода към деутерирана вода в междузвездната комета 3I/ATLAS, което сочи към произход в изключително студена среда. Изследването, ръководено от Luis E. Salazar Manzano, Universidade и Michigan докторант, в сътрудничество с асистент професор Teresa Paneque-Carreño, осигурява химически пръстов отпечатък на далечна планетарна система. Откритието на Esta бележи първото измерване на полутежка вода в обект от междузвезден произход.
Кометата 3I/ATLAS съдържа най-малко 30 пъти повече от съотношението на полутежка вода (HDO), намерено в кометите от нашия собствен Sistema Solar, стойност, която надвишава записаната в океаните на Земята повече от 40 пъти. Значителната разлика на Esta предлага директен химически прозорец към хладните условия, в които се е формирала родната звездна система на кометата. Информацията предполага, че процесите на формиране на планети другаде в галактиката може да се различават значително от тези, които са оформили нашия собствен Sistema Solar.
Composição уникална вода сочи към произход при силен студ
Разследването разкрива подробно, че кометата 3I/ATLAS показва забележително високо изобилие от деутерирана вода в сравнение с обикновената вода (H₂O). Кометите Enquanto Sistema Solar имат приблизително една молекула полутежка вода за всеки десет хиляди молекули обикновена вода, междузвездният обект демонстрира значително по-висока концентрация. Curiosamente, самата обикновена вода беше под прага на откриване на ALMA по време на наблюденията, което накара екипа да определи индиректно съотношението D/H. Eles откри HDO директно и изведе скоростта на производство на вода чрез възбуждане на метанолни линии. Подходът за моделиране Esta демонстрира аналитичните възможности на ALMA. Съотношението е установено, когато се е формирала основната система на кометата и е останала запазена, непокътната, по време на дългото й междузвездно пътуване, служейки като молекулярна “вкаменелост” на първичните условия там.
ALMA дава възможност за решаващи измервания и уникален прозорец за наблюдение
Получаването на данните беше възможно благодарение на Atacama Compact Array (ACA) на ALMA. Наблюденията са извършени само шест дни след като кометата 3I/ATLAS достигна най-близката си точка до Sol. Тесният прозорец за наблюдение на Essa беше от решаващо значение за откритието, тъй като уникалната способност на ALMA да сочи в слънчевата посока го отличава от повечето оптични телескопи. Paneque-Carreño подчерта важността на тази функционалност. Повечето инструменти не могат да насочат към Sol, но радиотелескопите като ALMA могат. Екипът успя да наблюдава кометата само няколко дни след перихелия, точно когато излезе от транзита си зад Sol. Isso ни позволи да ограничим молекулите, нещо, което не би било възможно с други инструменти.
Възможностите на ALMA допринесоха за:
- HDO Detecção:Primeira директно измерване на деутерирана вода в междузвезден обект.
- Posicionamento слънчева:Habilidade да наблюдава кометата малко след най-близкото й преминаване до Sol.
- Усъвършенстван Modelagem:Uso на възбуждане на линии за метанол, за да се заключи производството на вода.
- Janela наблюдение:Aproveitar краткият период, когато кометата е била видима и активна.
Condições на ледените: Indicador на формирането на звездни системи
Luis E. Salazar Manzano обясни, че химичните процеси, отговорни за увеличаването на деутерираната вода, са доста чувствителни към температурата. Eles изискват по-хладни среди, обикновено под приблизително 30 Kelvin. Функцията Essa позволява съотношението D/H да действа като химически термометър на мястото на раждане на кометата. Анализът на водното съотношение в 3I/ATLAS предполага, че той е възникнал в среда с температури, значително по-ниски от тези, преобладаващи по време на формирането на нашия собствен Sistema Solar. Информацията за Esta подсилва идеята за голямо разнообразие в механизмите за формиране на планети в цялата галактика. Междузвездната комета Cada носи със себе си малко от своята история, функционирайки като фосил от други места, които чрез инструменти като ALMA започваме да разбираме.
Cometas като “мръсни снежни топки” и космически пратеници
Cometas често се описват като “мръсни снежни топки” поради високото им водно съдържание. Водата Essa съдържа замразени химически записи на средата, в която са се образували. Молекулярният вариант на водата, известен като деутерирана вода (HDO), в която водородният атом е заменен с деутерий (водороден атом с допълнителен неутрон), служи като основен маркер. Съотношението HDO/H₂O има специално космологично значение, тъй като изобилието на деутерий и водород е определено по време на самия Big Bang. Isso превръща измерването във фундаментално и уникално изследване на условията, при които са се родили другите светове. Възможността да се сравнява химията на тези междузвездни посетители с тази на кометите от нашия собствен Sistema Solar предлага ценна представа за хетерогенността на прогениторните молекулярни облаци на звезди и планети в Via Láctea.