אסטרונומים מוצאים ריכוז גבוה של דאוטריום בכוכב השביט הבין-כוכבי 3I/ATLAS

אסטרונומים השתמשו בתצפיות בטלסקופ רדיו כדי לגלות מידע חדש על מקורו והרכבו של השביט הבין-כוכבי 3I/ATLAS. המחקר, שפורסם ב-23 באפריל בכתב העת Nature Astronomy, מגלה שהעצם השמימי מכיל מים מנומרים בריכוזים גבוהים במיוחד. המדידות בוצעו על ידי מערך Atacama Large Millimeter/submillimeter, או ALMA, בצ’ילה בנובמבר, ימים ספורים לאחר שהכוכב עבר הכי קרוב לשמש.

השביט 3I/ATLAS זכה לתשומת לב עולמית כאשר חוקרים גילו אותו חוצה את מערכת השמש ביולי. זהו רק העצם הבין-כוכבי השלישי שנראה עובר באזור שלנו ביקום. השביט החל לעזוב את מערכת השמש בדצמבר, אך לא לפני שסיפק נתונים מכריעים על תנאי היווצרותן של מערכות פלנטריות אחרות.

דאוטריום מסמן את הגילוי הראשון של עצם בין כוכבי

טלסקופ הרדיו ALMA אפשר לחוקרים למדוד דאוטריום בתוך השביט, ומציין את הפעם הראשונה שאיזוטופ מימן זה זוהה באובייקט בין כוכבי. התגלית יוצאת דופן בשל הריכוז שנמצא. שפע הדאוטריום במי השביט גדול יותר מפי 40 מהכמות שנמצאת באוקיינוסים של כדור הארץ ויותר מפי 30 מהכמות שנמצאת בשביטים במערכת השמש, על פי לואיס אדוארדו סלזאר מנזאנו, המחבר הראשי של המחקר ומועמד לדוקטורט במחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת מישיגן.

דאוטריום הוא איזוטופ נדיר של מימן. הוא שונה ממימן רגיל בכך שכל אטום מכיל נויטרון נוסף, חלקיק תת-אטומי לא טעון. בשילוב עם חמצן, הוא יוצר מים מנומרים, הנקראים גם מים חצי כבדים או HDO. וריאציה זו הופכת מים לכבדים בערך פי שניים מ-H₂O רגיל.

הזיהוי של מולקולה זו ב-3I/ATLAS מציע רמזים מכריעים לגבי היכן נוצר השביט. העשרת דאוטריום מתרחשת בדרך כלל כאשר נוצרים מים בעננים מולקולריים קרים בחלל הבין-כוכבי, לעתים קרובות בערך באותו זמן שבו נוצרות מערכות שמש סביב כוכבים אחרים. ניתוח מצביע על כך שסביבת ההיווצרות של 3I/ATLAS הייתה קרה להפליא, עם טמפרטורות מתחת ל-30 קלווין, שווה ערך ל-243.14 מעלות צלזיוס.

El agua de 3I/ATLAS contiene hasta 40 veces más deuterio que la Tierra, revelando un origen en nubes cósmicas ultrafrías nunca vistas así ☄️😱https://t.co/AQ0cDA0np7

— ecoosfera (@ecoosfera) April 29, 2026

חפץ עשוי להיות בן 11 מיליארד שנים

מחקרים קודמים הצביעו על כך שגיל השביט הבין-כוכבי יכול להיות עד 11 מיליארד שנים, מבוגר בהרבה ממערכת השמש שלנו או מהשמש, שנוצרה לפני 4.5 מיליארד שנים. המים שעדיין לכודים בתוך השביט נוצרו כנראה הרבה לפני הכוכב המארח שלו, אבל 3I/ATLAS נולד מאוחר יותר מדיסקה פרוטו-פלנטרית של גז ואבק שהסתובבה סביב הכוכב, אותה דיסק שבה נוצרים כוכבי לכת.

חוקרים מאמינים שמערכת 3I/ATLAS נוצרה ובילתה את רוב זמנה באזורים החיצוניים של הדיסק הפרוטו-פלנטרי, ושמרה על שפע המים המנוזלים שלה. טמפרטורות גבוהות יותר עלולות להפחית את כמות הדאוטריום עקב תגובות כימיות, ולכן מיקומו ההיקפי של השביט היה חיוני כדי לשמור על תכונותיו המקוריות ללא פגע במשך מיליארדי שנים.

Leia Também

מכשיר סיני יוצר הולוגרמות תלת מימדיות של אנשים מתים וחיות מחמד עם בינה מלאכותית

Xiaomi משיקה את POCO F8 Ultra עם הנחה ב-Shopee במחיר הנמוך ביותר

וירוס נדיר בשייט לאלנטי הורג שלושה נוסעים בהתפרצות מאושרת

הממצאים החדשים מתאימים לתצפיות קודמות שמצאו שפע גבוה של פחמן דו חמצני בתוך השביט הבין-כוכבי. שילוב זה של תכונות עולה בקנה אחד עם עצם שנוצר בצד החיצוני של דיסק פרוטופלנטרי. כל מולקולה שזוהתה פועלת כמו טביעת אצבע קוסמית, וחושפת את התנאים הפיזיים של המערכת הפלנטרית שבה נולד השביט.

קפסולות זמן מספקות מידע על שביל החלב המוקדם

עצמים בין-כוכביים הם קפסולות זמן שמביאות חומר מהסביבות שבהן נוצרו מערכות פלנטריות אחרות. מדידות 3I/ATLAS מאפשרות סוף סוף למדענים לפתוח את הקפסולות הללו ולצפות בתנאים הפיזיים שבהם מקורם של עצמים אלה. הנוכחות של דאוטריום מקבילה לטביעות אצבעות, המראה עם מה נולד השביט, כמו גם איך היה שביל החלב לפני יותר מ-10 מיליארד שנים, כשהיה פחות עשיר במתכות ממה שהוא עכשיו.

ככל שהגלקסיה הזדקנה, סוגי השביטים שהיא יצרה השתנו עם הזמן, וזה אומר שגם סוגי כוכבי הלכת שהיא יכולה ליצור השתנו. השביטים הבין-כוכביים האלה מעניינים לאו דווקא בגלל מה שהם או איך הם נראים, אלא בגלל האופן שבו הם מאפשרים לאסטרונומים להסתכל אל העבר ולגלות אם כוכבי לכת במערכות אחרות נראים כמו אלה שיש לנו בבית.

טכנולוגיה ומגבלות של תצפיות

השימוש ב-ALMA לתצפיות היה בסיסי לתגלית זו. טלסקופ הרדיו יכול להצביע על השמש בזווית קרובה יותר מטלסקופים מסורתיים. טלסקופי רדיו מזהים גלי רדיו בעלי אנרגיה נמוכה ולא אור או חום הנראה בעלי אנרגיה גבוהה שיכולים להרוס את הרכיבים האופטיים של טלסקופים כמו טלסקופ החלל ג’יימס ווב.

הצוות השתמש ב-ALMA כדי לחקור את השביט זמן קצר לאחר שהתקרב למרחק של 203 מיליון קילומטרים מהשמש. המרחק הזה היה קרוב מספיק כדי שהקרח של השביט יעבור סובלימציה ויהפוך לגז שניתן לזהות עקב חום השמש, ויצר תנאים אידיאליים למדידות:

• זיהוי של מים מנומרים בריכוזים חסרי תקדים
• פעם ראשונה שהאיזוטופ הזה זוהה באובייקט בין כוכבי
• מדידות שנלקחו בנובמבר, ימים לאחר הפריהליון של השביט
• שימוש בלעדי בטלסקופים רדיו לשמירה על שלמות הנתונים
• אישור על שפע שזוהה בעבר של פחמן דו חמצני

החוקרים ציפו לזהות מים רגילים, אך הם לא נמצאו בניסוי. זה לא אומר של-3I/ATLAS לא היו מים רגילים, רק שהם היו מתחת לרגישות של התצפיות. עם זאת, זיהוי של מים מנומרים למרות היעדר מים רגילים הצביע מיד על כך ש-3I/ATLAS הוא אובייקט באמת יוצא דופן.

נקודות מבט עתידיות למחקרים בין-כוכביים

לא סביר שאסטרונומים יוכלו לקבוע מאיזו מערכת פלנטרית 3I/ATLAS הגיעה. הגוף השמימי ימשיך להתרחק ממערכת השמש מבלי להשאיר עקבות המובילות ישירות למקורו. ובכל זאת, זה יספק תובנות חשובות לגבי האופן שבו נוצרו והתפתחו מערכות פלנטריות אחרות, ויציע חלונות לאזורים מרוחקים של היקום.

מצפה הכוכבים Vera C. Rubin, הממוקם בצ’ילה, פרסם את התמונות הראשונות שלו ביוני וצפוי לזהות עצמים בין-כוכביים בתדירות גבוהה יותר. יכולת זו תאפשר לסלזאר מנזאנו ועמיתיו לקבוע אם 3I/ATLAS הוא חריג בשל ריבוי המים המנוזלים שלו, או ששביטים דומים אחרים מכילים העשרה דומה. הקהילה המדעית מתפתחת במהירות כשהיא לומדת לשאול שאלות חדשות ולהבין תשובות מבלבלות לגבי המבקרים הקוסמיים הנדירים הללו.