Siste Nytt (NO)

Astronomer finner høy konsentrasjon av deuterium i den interstellare kometen 3I/ATLAS

nucleo 3i atlas
Foto: nucleo 3i atlas - Astronomy Vibes

Astrônomos brukte radioteleskopobservasjoner for å oppdage ny informasjon om opprinnelsen og sammensetningen til den interstellare kometen 3I/ATLAS. Forskningen, publisert 23. april i tidsskriftet Nature Astronomy, avslører at den himmelske gjenstanden inneholder deuterert vann i ekstraordinært høye konsentrasjoner. Målingene ble gjort av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, eller ALMA, på Chile i november, noen dager etter at kometen passerte nærmest Sol.

Kometen 3I/ATLAS fikk verdensomspennende oppmerksomhet da forskere oppdaget at den krysset solsystemet i juli. Det er bare det tredje interstellare objektet som blir sett passere gjennom vår del av universet. Kometen begynte å forlate solsystemet i desember, men ikke før den ga viktige data om dannelsesforholdene til andre planetsystemer.

Deutério markerer første deteksjon av interstellar objekt

ALMA-radioteleskopet tillot forskere å måle deuterium inne i kometen, og markerte første gang denne hydrogenisotopen ble oppdaget i et interstellart objekt. Funnet er ekstraordinært på grunn av konsentrasjonen som er funnet. Forekomsten av deuterium i kometens vann er mer enn 40 ganger større enn verdien som finnes i havene til Terra og mer enn 30 ganger større enn verdien som finnes i kometer i solsystemet, ifølge Luis Eduardo Salazar Manzano, hovedforfatter av studien og doktorgradskandidat i astronomiavdelingen til MVN3XVMX.

Deuterium er en sjelden isotop av hydrogen. Ele skiller seg fra vanlig hydrogen ved at hvert atom inneholder et ekstra nøytron, en uladet subatomær partikkel. Quando kombinert med oksygen skaper deuterert vann, også kalt semi-tungt vann eller HDO. Essa-variasjon gjør vann omtrent dobbelt så tungt som vanlig H2O.

Påvisningen av dette molekylet ved 3I/ATLAS gir viktige ledetråder om hvor kometen ble dannet. Deuteriumanrikning skjer vanligvis når vann dannes i kalde molekylære skyer i det interstellare rommet, ofte rundt samme tid som solsystemer rundt andre stjerner dannes. Analyse indikerer at formasjonsmiljøet til 3I/ATLAS var utrolig kaldt, med temperaturer under 30 Kelvin, tilsvarende -243,14 grader Celsius.

Objeto kan være 11 milliarder år gammel

Tidligere Pesquisas indikerte at den interstellare kometen kan være opptil 11 milliarder år gammel, mye eldre enn vårt solsystem eller Sol, som ble dannet for 4,5 milliarder år siden. Vannet som fremdeles er fanget inne i kometen, ble sannsynligvis dannet lenge før vertsstjernen, men 3I/ATLAS ble født senere fra en protoplanetarisk skive av gass og støv som dreide seg rundt stjernen, den samme skiven som planetene dannes.

Forskere mener at 3I/ATLAS-systemet dannet og tilbrakte mesteparten av tiden sin i de ytre områdene av den protoplanetariske skiven, og bevarte dens overflod av deuterert vann. Høyere Temperaturas kunne redusere mengden deuterium på grunn av kjemiske reaksjoner, så kometens perifere plassering var avgjørende for å holde dens opprinnelige egenskaper intakte i milliarder av år.

De nye funnene stemmer overens med tidligere observasjoner som fant en høy mengde karbondioksid inne i den interstellare kometen. Essa kombinasjon av funksjoner stemmer overens med et objekt som er dannet på utsiden av en protoplanetarisk disk. Cada oppdaget molekyl fungerer som et kosmisk fingeravtrykk, og avslører de fysiske forholdene til planetsystemet der kometen ble født.

Cápsulas av tiden bringe informasjon om den primitive Via Láctea

Interstellare objekter er tidskapsler som bringer materiale fra miljøene der andre planetsystemer ble dannet. 3I/ATLAS-målingene lar endelig forskere åpne disse kapslene og observere de fysiske forholdene der disse gjenstandene oppsto. Tilstedeværelsen av deuterium er analog med fingeravtrykk, og viser hva kometen i hovedsak ble født med, samt hvordan Via Láctea så ut for mer enn 10 milliarder år siden, da den var mindre metallrik enn den er nå.

Etter hvert som galaksen har blitt eldre, har typene kometer den har dannet seg over tid endret seg, og det betyr at typene planeter den kan danne også har endret seg. Esses Interstellare kometer er interessante ikke nødvendigvis for hvordan de er eller hvordan de ser ut, men for hvordan de lar astronomer se inn i fortiden og oppdage om planeter i andre systemer ser ut som de vi har hjemme.

Tecnologia og begrensninger av observasjoner

Å bruke ALMA til observasjoner var grunnleggende for denne oppdagelsen. Radioteleskopet kan peke på Sol i en nærmere vinkel enn tradisjonelle teleskoper. Radioteleskoper oppdager lavenergi radiobølger i stedet for høyenergi synlig lys eller varme som kan ødelegge de optiske komponentene i teleskoper som Telescópio Espacial James Webb.

Teamet brukte ALMA til å studere kometen kort tid etter at den nærmet seg innenfor 203 millioner kilometer fra Sol. Essa-avstanden var nær nok til at kometens is kunne sublimere og bli en detekterbar gass på grunn av solvarme, noe som skapte ideelle forhold for målinger:

  • Detecção av deuterert vann i enestående konsentrasjoner
  • Primeira siden denne isotopen ble identifisert i et interstellart objekt
  • Medições utført i november, dager etter kometens perihelium
  • Radioteleskop-eksklusiv Uso for å bevare dataintegriteten
  • Tidligere påvist forekomst av karbondioksid Confirmação

Forskerne forventet å oppdage vanlig vann, men det ble ikke funnet i forsøket. Isso betyr ikke at 3I/ATLAS ikke hadde vanlig vann, bare at det var under sensitiviteten til observasjonene. Påvisningen av deuterert vann til tross for fraværet av vanlig vann indikerte imidlertid umiddelbart at 3I/ATLAS var et virkelig uvanlig objekt.

Perspectivas-futures for interstellare studier

Det er usannsynlig at astronomer vil kunne fastslå hvilket planetsystem 3I/ATLAS kom fra. Himmellegemet vil fortsette å bevege seg bort fra solsystemet uten å etterlate spor som fører direkte til dets opphav. Ainda vil dermed gi verdifull innsikt i hvordan andre planetsystemer dannet seg og utviklet seg, og tilbyr vinduer inn i fjerne områder av universet.

Observatório Vera C. Rubin, som ligger på Chile, slapp sine første bilder i juni og forventes å oppdage interstellare objekter oftere. Essa-kapasitet vil tillate Salazar Manzano og kolleger å avgjøre om 3I/ATLAS er en uteligger på grunn av dens overflod av deuterert vann, eller om andre lignende kometer inneholder lignende anrikning. Det vitenskapelige samfunnet utvikler seg raskt ettersom det lærer å stille nye spørsmål og forstå forvirrende svar om disse sjeldne kosmiske besøkende.

↓ Continue lendo ↓