تكشف عمليات رصد التلسكوب الراديوي ALMA عن مستويات قصوى من الديوتيريوم في المذنب 3I/ATLAS

حددت الملاحظات الفلكية التي أجريت باستخدام التلسكوب الراديوي ALMA الموجود في تشيلي أن المذنب البينجمي 3I/ATLAS له تركيبة كيميائية تنشأ في بيئة كوكبية مختلفة تمامًا عن نظامنا الشمسي. وسجل المسح العلمي، الذي نشر في 23 أبريل في مجلة Nature Astronomy المتخصصة، أول اكتشاف لنظير الديوتيريوم في جسم من خارج جوارنا الكوني. يقدم هذا الاكتشاف معايير جديدة للباحثين لفهم تكوين العوالم في المناطق البعيدة من المجرة.

جذب وجود الماء المخفف في الجرم السماوي انتباه المجتمع العلمي الدولي بسبب الكميات غير النمطية الموجودة. تشير البيانات التي تم جمعها إلى الظروف الفيزيائية القاسية في مكان نشأة المذنب. وحشدت الدراسة خبراء من عدة مؤسسات وعززت استخدام التقنيات الراديوية لرسم خرائط العناصر الكيميائية في درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق.

اكتشاف نظير غير مسبوق في جرم سماوي خارج المجموعة الشمسية

كشف التحليل التفصيلي للمياه الموجودة في 3I/ATLAS عن وفرة من نظائر الديوتيريوم تتجاوز المستويات المسجلة في محيطات الأرض بأكثر من 40 مرة. وهذا الرقم مثير للإعجاب أيضًا عند مقارنته بالمذنبات التي تشكلت داخل نظامنا الشمسي. في هذه الحالات، يكون تركيز الجسم بين النجوم أكبر من 30 مرة. تشير القياسات الدقيقة إلى أن بيئة تكوين هذا الجسم السماوي كانت لها خصائص كيميائية وفيزيائية أكثر تطرفًا بكثير من المنطقة التي ظهر فيها كوكبنا.

وقام لويس إدواردو سالازار مانزانو، الباحث الرئيسي في الدراسة ومرشح الدكتوراه في قسم علم الفلك بجامعة ميشيغان، بتفصيل عملية تحديد المادة. ويوضح العالم أن الديوتيريوم يظهر بشكل عام في مياه المذنبات على شكل HDO، المعروف أيضًا باسم الماء المخفف أو الماء شبه الثقيل. يعمل التركيز العالي لهذا المركب المحدد في 3I/ATLAS كتوقيع كيميائي مباشر لمسقط رأسه. سمحت المعدات الراديوية لعلماء الفلك بعزل وقياس نظير الهيدروجين هذا لأول مرة في زائر خارج المجموعة الشمسية.

المسار السريع ونافذة المراقبة في النظام الشمسي

اكتسب المذنب 3I/ATLAS شهرة عالمية عندما اكتشفت أنظمة المراقبة عبوره للنظام الشمسي في يوليو من العام الماضي. كان الجسم السماوي يتحرك بسرعة عالية جدًا، مما أدى إلى تقليل الوقت المتاح للتحليل المتعمق بشكل كبير. يمثل هذا الحدث المرة الثالثة فقط في تاريخ علم الفلك التي يتم فيها ملاحظة جسم مؤكد بين النجوم يعبر منطقتنا من الكون. لقد أثارت المقاطع السابقة لأجسام مماثلة اهتمامًا كبيرًا بالفعل، لكنها لم تسفر عن مثل هذه البيانات الكيميائية المحددة.

حدثت الملاحظات الأكثر أهمية التي تم إجراؤها بواسطة ALMA خلال شهر نوفمبر. تزامنت هذه الفترة مع الأيام التالية مباشرة لأقرب اقتراب للمذنب من الشمس، وهو الوقت الذي يقوم فيه الإشعاع النجمي بتسخين النواة وإطلاق الغازات المحتجزة في الجليد. بدأ 3I/ATLAS طريق الخروج النهائي من النظام الشمسي في ديسمبر. استمرت نافذة المراقبة بضعة أشهر فقط، لكنها ضمنت جمع كمية غير مسبوقة من البيانات حول التركيب الداخلي لجسم غريب.

تلسكوب ALMA الراديوي وتكنولوجيا المراقبة المليمترية

تعمل مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/تحت المليمترية، والمعروفة بالاختصار ALMA، في صحراء أتاكاما في تشيلي، وكانت حجر الزاوية في نجاح هذا البحث. يخلق الارتفاع العالي والمناخ الجاف للغاية في منطقة الأنديز ظروفًا مثالية لالتقاط الموجات المليمترية ودون المليمترية القادمة من الفضاء السحيق. لقد مكّن مجمع الهوائي من اكتشاف الديوتيريوم بدقة، وهو إنجاز كان مستحيلاً باستخدام التلسكوبات البصرية التقليدية. تمثل الأداة أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في مراقبة المركبات الكيميائية الباردة في الكون.

Leia Tambem

توفر منصات البث في اليابان جميع الحلقات الكلاسيكية البالغ عددها 291 حلقة من Dragon Ball Z

يؤكد المدير التنفيذي لشركة Take-Two Interactive تغييرًا لمدة 18 شهرًا في الموعد النهائي لـ Grand Theft Auto VI

توفي لاعب التزلج المحترف مارك جونسون عن عمر يناهز 49 عامًا، ومجلة Thrasher تؤكد وفاته

إن حساسية ALMA لقياس النظائر في البيئات شديدة الانخفاض في درجات الحرارة بشرت بمرحلة جديدة في علم الفلك المقارن. وأكدت القراءات بلا شك الأصل خارج المجموعة الشمسية للمذنب والطرق المعتمدة التي سيتم تطبيقها في المقاطع المستقبلية للأجسام بين النجوم. يضيف كل اكتشاف كيميائي جديد يقوم به هذا المجمع الفلكي قطعًا أساسية إلى لغز تطور أنظمة الكواكب المنتشرة عبر مجرة ​​درب التبانة.

كبسولات الزمن وتطور درب التبانة

يصنف علماء الفلك الأجسام بين النجوم على أنها مستودعات حقيقية للمواد البدائية. إنها تحمل مادة نقية من البيئات التي تشكلت فيها أنظمة كوكبية أخرى منذ مليارات السنين. يقارن سالازار مانزانو تحليل هذه البيانات بفتح كبسولات زمنية كونية. لقد قطعت المواد المحفوظة في جليد المذنب مسافات لا يمكن فهمها لتصل إلى مجموعة الأدوات الأرضية، حاملة معها سجل العمليات الفيزيائية التي شكلت عوالم أبعد بكثير من قدرتنا على المراقبة المباشرة.

توفر القياسات التي تم الحصول عليها خلال تحليق 3I/ATLAS للباحثين أساسًا متينًا لعدة جبهات للبحث الفلكي:

• فهم ظروف درجة الحرارة والضغط القصوى للنظام الكوكبي حيث نشأ 3I/ATLAS.
• تعرف على توزيع العناصر الكيميائية في مجرة ​​درب التبانة قبل وقت طويل من تكوين نظامنا الشمسي.
• إنشاء اتصالات مباشرة بين بيئات الكواكب المتميزة من خلال تحليل التوقيعات الكيميائية.
• تقييم الاختلافات في وفرة النظائر الثقيلة في مناطق وأزمنة مختلفة من الكون.

تتطلب معالجة هذه المعلومات أشهرًا من العمل على أجهزة الكمبيوتر العملاقة. يقوم العلماء بمقارنة بيانات المذنب مع النماذج النظرية لتكوين النجوم لمحاولة إعادة إنشاء البيئة الدقيقة التي يتكثف فيها الماء المخفف. إن وجود جزيئات معقدة على الأجرام السماوية البدوية يعزز الفرضية القائلة بأن اللبنات الأساسية للأنظمة الكوكبية تشترك في الخصائص الأساسية، حتى في الزوايا المتقابلة من المجرة.

الآثار المترتبة على دراسة أقراص الكواكب الأولية

إن الاكتشافات المحيطة بـ 3I/ATLAS توسع بشكل كبير المعرفة البشرية حول الاختلافات الكيميائية في الكون المبكر. تشير الوفرة غير الطبيعية للديوتيريوم بقوة إلى أن المذنب تشكل في منطقة تعرضت لظروف أشد بكثير من تلك الموجودة في القرص الكوكبي الأولي الذي أدى إلى نشوء الأرض والمشتري والكواكب المحلية الأخرى. كان لسحابة الغاز والغبار التي شكلت نظامنا الشمسي توزيع نظائري أكثر اعتدالًا.

ويكتسب رسم خرائط التركيب الكيميائي للمجرة عبر الزمن دفعة حيوية من هذه البيانات. تتيح دراسة المواد ذات الأصل خارج المجموعة الشمسية للباحثين بناء منظور أوسع حول العمليات العالمية لتكوين الكواكب. يوضح التحليل التفصيلي للزائرين الكونيين مثل 3I/ATLAS أن كيمياء الكون المبكر كانت متنوعة وأن الأنظمة الشمسية المجاورة قد تؤوي عوالم ذات تركيبات عنصرية تختلف جذريًا عن تلك التي نعرفها.