Nejnovější Zprávy (CS)

Astronomové zjistili vysokou koncentraci deuteria v mezihvězdné kometě 3I/ATLAS

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

Astrônomos využil pozorování radioteleskopem k objevení nových informací o původu a složení mezihvězdné komety 3I/ATLAS. Výzkum, publikovaný 23. dubna v časopise Nature Astronomy, odhaluje, že nebeský objekt obsahuje deuterovanou vodu v mimořádně vysokých koncentracích. Měření byla provedena Atacama Large Millimeter/submilimetrem Array nebo ALMA na Chile v listopadu, několik dní poté, co kometa prošla nejblíže Sol.

Kometa 3I/ATLAS si získala celosvětovou pozornost, když vědci v červenci objevili, že protíná sluneční soustavu. Je to teprve třetí mezihvězdný objekt, který lze vidět procházet naší oblastí vesmíru. Kometa začala opouštět sluneční soustavu v prosinci, ale ne dříve, než poskytla zásadní údaje o podmínkách vzniku jiných planetárních soustav.

Deutério znamená první detekci mezihvězdného objektu

Radioteleskop ALMA umožnil výzkumníkům měřit deuterium uvnitř komety, což je poprvé, kdy byl tento izotop vodíku detekován v mezihvězdném objektu. Objev je mimořádný díky nalezené koncentraci. Množství deuteria ve vodě komety je více než 40krát větší než hodnota zjištěná v oceánech Terra a více než 30krát větší než hodnota zjištěná v kometách ve sluneční soustavě, uvádí Luis Eduardo Salazar Manzano, hlavní autor studie a doktorand na oddělení astronomie MVXN2MXVM

Deuterium je vzácný izotop vodíku. Ele se liší od běžného vodíku tím, že každý atom obsahuje další neutron, nenabitou subatomární částici. Quando v kombinaci s kyslíkem vytváří deuterovanou vodu, nazývanou také polotěžká voda nebo HDO. Varianta Essa činí vodu přibližně dvakrát těžší než běžná H₂O.

Detekce této molekuly na 3I/ATLAS nabízí zásadní vodítka o tom, kde se kometa vytvořila. K obohacení deuteriem obvykle dochází, když se voda tvoří v chladných molekulárních mračnech v mezihvězdném prostoru, často přibližně ve stejnou dobu, kdy se tvoří sluneční soustavy kolem jiných hvězd. Analýza ukazuje, že prostředí formace 3I/ATLAS bylo neuvěřitelně chladné, s teplotami pod 30 Kelvin, což odpovídá -243,14 stupňům Celsius.

Objeto může být starý 11 miliard let

Předchozí Pesquisas naznačila, že mezihvězdná kometa by mohla být stará až 11 miliard let, tedy mnohem starší než naše sluneční soustava nebo Sol, která vznikla před 4,5 miliardami let. Voda stále uvězněná uvnitř komety se pravděpodobně vytvořila dávno před její hostitelskou hvězdou, ale 3I/ATLAS se zrodil později z protoplanetárního disku plynu a prachu, který se točil kolem hvězdy, stejného disku, kde vznikají planety.

Vědci se domnívají, že systém 3I/ATLAS se zformoval a strávil většinu času ve vnějších oblastech protoplanetárního disku, čímž si zachoval dostatek deuterované vody. Vyšší Temperaturas by mohla snížit množství deuteria v důsledku chemických reakcí, takže periferní poloha komety byla zásadní pro zachování jejích původních vlastností neporušených po miliardy let.

Nová zjištění souhlasí s předchozími pozorováními, která nalezla velké množství oxidu uhličitého uvnitř mezihvězdné komety. Kombinace vlastností Essa je konzistentní s objektem, který se vytvořil na vnější straně protoplanetárního disku. Molekula detekovaná Cada funguje jako kosmický otisk prstu a odhaluje fyzikální podmínky planetárního systému, kde se kometa zrodila.

Cápsulas tehdejší doby přinášejí informace o primitivním Via Láctea

Mezihvězdné objekty jsou časové kapsle, které přinášejí materiál z prostředí, kde vznikly jiné planetární systémy. Měření 3I/ATLAS konečně umožňuje vědcům otevřít tyto kapsle a pozorovat fyzikální podmínky, kde tyto objekty vznikly. Přítomnost deuteria je analogická s otisky prstů, které ukazují, s čím se kometa v podstatě narodila, a také to, jak vypadala Via Láctea před více než 10 miliardami let, kdy byla méně bohatá na kovy než nyní.

Jak galaxie stárla, měnily se typy komet, které v průběhu času vytvořila, a to znamená, že se změnily i typy planet, které může vytvořit. Esses Mezihvězdné komety jsou zajímavé ne nutně tím, čím jsou nebo jak vypadají, ale tím, jak umožňují astronomům nahlédnout do minulosti a zjistit, zda planety v jiných systémech vypadají jako ty, které máme doma.

Tecnologia a omezení pozorování

Základem tohoto objevu bylo použití ALMA pro pozorování. Radioteleskop může mířit na Sol pod bližším úhlem než tradiční dalekohledy. Radioteleskopy detekují nízkoenergetické rádiové vlny spíše než vysokoenergetické viditelné světlo nebo teplo, které může zničit optické komponenty dalekohledů, jako je Telescópio Espacial James Webb.

Tým použil ALMA ke studiu komety krátce poté, co se přiblížila na 203 milionů kilometrů od Sol. Vzdálenost Essa byla dostatečně blízká na to, aby led komety sublimoval a stal se detekovatelným plynem díky slunečnímu teplu, což vytvořilo ideální podmínky pro měření:

  • Detecção deuterované vody v bezprecedentních koncentracích
  • Primeira, protože tento izotop byl identifikován v mezihvězdném objektu
  • Medições byla provedena v listopadu, několik dní po perihéliu komety
  • Exkluzivní radioteleskop Uso pro zachování integrity dat
  • Dříve zjištěné množství oxidu uhličitého Confirmação

Vědci očekávali, že odhalí obyčejnou vodu, ale ta se v experimentu nenašla. Isso neznamená, že 3I/ATLAS neměl obyčejnou vodu, jen to, že byla pod citlivostí pozorování. Detekce deuterované vody i přes absenci obyčejné vody však okamžitě naznačila, že 3I/ATLAS je skutečně neobvyklý objekt.

Budoucnost Perspectivas pro mezihvězdná studia

Je nepravděpodobné, že astronomové budou schopni určit, ze které planetární soustavy 3I/ATLAS pochází. Nebeské těleso se bude nadále vzdalovat od sluneční soustavy, aniž by zanechávalo stopy, které vedou přímo k jeho původu. Ainda tak poskytne cenné poznatky o tom, jak se formovaly a vyvíjely jiné planetární systémy, a nabídne okna do vzdálených oblastí vesmíru.

Observatório Vera C. Rubin, umístěný na Chile, zveřejnil své první snímky v červnu a očekává se, že bude častěji detekovat mezihvězdné objekty. Schopnost Essa umožní Salazar Manzano a kolegům určit, zda je 3I/ATLAS odlehlou hodnotou kvůli množství deuterované vody, nebo zda jiné podobné komety obsahují podobné obohacení. Vědecká komunita se rychle vyvíjí, protože se učí klást nové otázky a dávat smysl matoucím odpovědím o těchto vzácných vesmírných návštěvnících.

↓ Continue lendo ↓