Astrônomos utilizó observaciones de radiotelescopios para descubrir nueva información sobre el origen y la composición del cometa interestelar 3I/ATLAS. La investigación, publicada el 23 de abril en la revista Nature Astronomy, revela que el objeto celeste contiene agua deuterada en concentraciones extraordinariamente altas. Las mediciones fueron realizadas por el Atacama Large Millimeter/submilimétrico Array, o ALMA, en Chile en noviembre, unos días después de que el cometa pasara más cerca de Sol.
El cometa 3I/ATLAS atrajo la atención mundial cuando los investigadores lo descubrieron cruzando el sistema solar en julio. Es sólo el tercer objeto interestelar que se ve pasando por nuestra región del universo. El cometa comenzó a abandonar el sistema solar en diciembre, no sin antes proporcionar datos cruciales sobre las condiciones de formación de otros sistemas planetarios.
Deutério marca la primera detección de un objeto interestelar
El radiotelescopio ALMA permitió a los investigadores medir el deuterio dentro del cometa, marcando la primera vez que se detecta este isótopo de hidrógeno en un objeto interestelar. El descubrimiento es extraordinario por la concentración encontrada. La abundancia de deuterio en el agua del cometa es más de 40 veces mayor que el valor encontrado en los océanos de Terra y más de 30 veces mayor que el valor encontrado en los cometas del sistema solar, según Luis Eduardo Salazar Manzano, autor principal del estudio y candidato a doctorado en el departamento de astronomía de Universidade de Michigan.
El deuterio es un isótopo raro del hidrógeno. Ele se diferencia del hidrógeno ordinario en que cada átomo contiene un neutrón adicional, una partícula subatómica sin carga. Quando combinado con oxígeno crea agua deuterada, también llamada agua semipesada o HDO. La variación Essa hace que el agua sea aproximadamente dos veces más pesada que el H₂O normal.
La detección de esta molécula en 3I/ATLAS ofrece pistas cruciales sobre dónde se formó el cometa. El enriquecimiento de deuterio suele ocurrir cuando se forma agua en nubes moleculares frías en el espacio interestelar, a menudo casi al mismo tiempo que se forman los sistemas solares alrededor de otras estrellas. El análisis indica que el entorno de formación de 3I/ATLAS era increíblemente frío, con temperaturas inferiores a 30 Kelvin, equivalente a -243,14 grados Celsius.
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Objeto puede tener 11 mil millones de años
El anterior Pesquisas indicó que el cometa interestelar podría tener hasta 11 mil millones de años, mucho más antiguo que nuestro sistema solar o Sol, que se formó hace 4.5 mil millones de años. El agua todavía atrapada dentro del cometa probablemente se formó mucho antes que su estrella anfitriona, pero 3I/ATLAS nació más tarde a partir de un disco protoplanetario de gas y polvo que giraba alrededor de la estrella, el mismo disco donde se forman los planetas.
Los investigadores creen que el sistema 3I/ATLAS se formó y pasó la mayor parte de su tiempo en las regiones exteriores del disco protoplanetario, preservando su abundancia de agua deuterada. Un Temperaturas más alto podría reducir la cantidad de deuterio debido a reacciones químicas, por lo que la ubicación periférica del cometa era esencial para mantener intactas sus propiedades originales durante miles de millones de años.
Los nuevos hallazgos coinciden con observaciones anteriores que encontraron una gran abundancia de dióxido de carbono dentro del cometa interestelar. La combinación de características de Essa es consistente con un objeto que se formó en el exterior de un disco protoplanetario. La molécula detectada Cada funciona como una huella digital cósmica, revelando las condiciones físicas del sistema planetario donde nació el cometa.
Cápsulas de la época trae información sobre el primitivo Via Láctea
Los objetos interestelares son cápsulas del tiempo que traen material de entornos donde se formaron otros sistemas planetarios. Las mediciones de 3I/ATLAS finalmente permiten a los científicos abrir estas cápsulas y observar las condiciones físicas donde se originaron estos objetos. La presencia de deuterio es análoga a las huellas dactilares, y muestra con qué nació esencialmente el cometa, así como cómo era Via Láctea hace más de 10 mil millones de años, cuando era menos rico en metales de lo que es ahora.
A medida que la galaxia ha envejecido, los tipos de cometas que ha formado a lo largo del tiempo han cambiado, y eso significa que los tipos de planetas que puede formar también han cambiado. Esses Los cometas interestelares son interesantes no necesariamente por lo que son o su apariencia, sino por cómo permiten a los astrónomos mirar hacia el pasado y descubrir si los planetas de otros sistemas se parecen a los que tenemos en casa.
Tecnologia y limitaciones de las observaciones.
Utilizar ALMA para las observaciones fue fundamental para este descubrimiento. El radiotelescopio puede apuntar a Sol en un ángulo más cercano que los telescopios tradicionales. Los radiotelescopios detectan ondas de radio de baja energía en lugar de luz visible de alta energía o calor que puede destruir los componentes ópticos de telescopios como el Telescópio Espacial James Webb.
El equipo utilizó ALMA para estudiar el cometa poco después de que se acercara a 203 millones de kilómetros de Sol. La distancia Essa era lo suficientemente cercana como para que el hielo del cometa se sublimara y se convirtiera en un gas detectable debido al calor solar, creando las condiciones ideales para las mediciones:
- Detecção de agua deuterada en concentraciones sin precedentes
- Primeira desde que este isótopo fue identificado en un objeto interestelar
- Medições realizado en noviembre, días después del perihelio del cometa
- Uso exclusivo del radiotelescopio para preservar la integridad de los datos
- Abundancia de dióxido de carbono detectada previamente Confirmação
Los investigadores esperaban encontrar agua corriente, pero no la encontraron en el experimento. Isso no significa que 3I/ATLAS no tuviera agua ordinaria, sólo que estaba por debajo de la sensibilidad de las observaciones. Sin embargo, la detección de agua deuterada a pesar de la ausencia de agua corriente indicó inmediatamente que 3I/ATLAS era un objeto verdaderamente inusual.
Futuros Perspectivas para estudios interestelares
Es poco probable que los astrónomos puedan determinar de qué sistema planetario procede 3I/ATLAS. El cuerpo celeste seguirá alejándose del sistema solar sin dejar rastros que conduzcan directamente a su origen. Ainda proporcionará así información valiosa sobre cómo se formaron y evolucionaron otros sistemas planetarios, ofreciendo ventanas a regiones distantes del universo.
Observatório Vera C. Rubin, ubicado en Chile, publicó sus primeras imágenes en junio y se espera que detecte objetos interestelares con mayor frecuencia. La capacidad de Essa permitirá a Salazar Manzano y sus colegas determinar si 3I/ATLAS es un valor atípico debido a su abundancia de agua deuterada, o si otros cometas similares contienen un enriquecimiento similar. La comunidad científica está evolucionando rápidamente a medida que aprende a plantear nuevas preguntas y dar sentido a respuestas confusas sobre estos raros visitantes cósmicos.