Onderzoekers die zich bezighouden met de studie van het hemellichaam 3I/ATLAS zijn tot de conclusie gekomen dat deze kosmische bezoeker indrukwekkend oud is, met een geschatte oorsprong tussen 10 en 12 miljard jaar geleden. Gevormd in een primitieve planetaire opstelling, heeft de ster een chemische signatuur die totaal anders is dan enig gesteente of stof dat in onze ruimteomgeving aanwezig is.
Het gedetailleerd in kaart brengen van de samenstelling van dit rondzwervende lichaam, geclassificeerd als de derde bezoeker van buiten het zonnestelsel die ooit door astronomen is gedetecteerd, heeft een ongekend venster geopend. Door deze gegevens kan de wetenschap nu de fysieke dynamiek en chemische elementen begrijpen die de exacte locatie vormden waar dit gesteente ontstond.
Met een lengte van ongeveer 2,6 kilometer van begin tot eind valt de ster op als de oudste structuur die ooit door de baan van de aarde is gezien. De verklaring komt van Martin Cordiner, specialist in astrochemie bij het Goddard Space Flight Center van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA, die leiding gaf aan het onderzoek dat onlangs werd gepubliceerd door het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Nature.
Extreme temperatuuromstandigheden markeerden de geboorte van de ster
Het wetenschappelijke team stelde vast dat het in de bakermat van 3I/ATLAS extreem koud was, met een temperatuur van min 243 graden Celsius. Dit scenario is drastisch kouder dan de omgeving die ongeveer 4,5 miljard jaar geleden leidde tot het ontstaan van de aarde en naburige planeten, wat aangeeft dat de reiziger onvoorstelbare afstanden heeft afgelegd nadat hij uit zijn oorspronkelijke baan was verdreven door nog niet begrepen krachten.
“We hebben nog nooit de kans gehad om een hemellichaam met de kenmerken van 3I/ATLAS te analyseren”, benadrukt wetenschapper Martin Cordiner over de nieuwigheid van het onderzoek.
Om deze mysteries te ontrafelen, maten academici de hoeveelheid isotopen – varianten van atomen zoals koolstof en waterstof – ingebed in het ijs van de rots. Deze prestatie was alleen mogelijk dankzij de zeer nauwkeurige spectroscopie van de James Webb Space Telescope, een apparaat van $10 miljard dat in staat is infrarood licht te lezen om materialen op kolossale afstanden te identificeren.
Het gedrag van de waterstofvarianten werkte als een thermometer en onthulde het stralingsniveau en het klimaat van de stellaire wieg van de ster. Tegelijkertijd leverde de gedetailleerde koolstofmeting het exacte profiel op van de oorspronkelijke gaswolk die als grondstof diende voor de creatie van zowel het gesteente als het systeem waarin het zich bevond.
Bij het analyseren van het ijs dat op het hemellichaam aanwezig was, werd opgemerkt dat het niveau van deuterium, een zwaar type waterstof, de niveaus gemeten in lokale kometen 30 keer overschrijdt. Bovendien is de koolstofsignatuur volledig in strijd met alles wat in onze omgeving is gecatalogiseerd, inclusief nabijgelegen nevels en stofschijven die rond jonge sterren draaien.
Gezien deze chemische anomalieën veronderstelt de onderzoeksleider dat de interstellaire bezoeker in feite een stuk puin is dat overblijft na de constructie van planeten rond een buitenaardse zon.
“De gegevens vastgelegd door de sensoren van James Webb laten zien dat de regio waar dit systeem werd gevormd geen parallellen kent met onze realiteit. Het was een plaats met een tekort aan zware metalen, onderworpen aan intense kou en voortdurend gebombardeerd door ultraviolette straling en kosmische straling”, aldus de NASA-onderzoeker.
De aanwezigheid van bouwstenen van het leven intrigeert experts
Zelfs als het ruimtegesteente uit zo’n onherbergzame omgeving komt, bevat het een enorme catalogus aan organische verbindingen. Spectrale analyse ontdekte de aanwezigheid van fundamentele elementen in de moleculaire structuur:
- Koolstof en waterstof in overvloed;
- Aanzienlijke sporen van stikstof;
- Hoge concentraties zuurstof en zwavel.
Voor de hoofdauteur van het artikel toont deze chemische rijkdom aan dat de vluchtige basisingrediënten voor het ontstaan van leven al verspreid waren over die afgelegen protoplanetaire schijf, in tegenstelling tot de verwachtingen over plaatsen die aan zulke verlammende kou zijn blootgesteld.
Koolstofonderzoek heeft de leeftijd van het gesteente vastgesteld op een indrukwekkende 12 miljard jaar, een tijd die werd gekenmerkt door de hectische vorming van nieuwe sterren in het universum. Als we er rekening mee houden dat de oerknal 13,8 miljard jaar geleden plaatsvond, werd de ster geconsolideerd toen de kosmos slechts 13% van zijn huidige leeftijd had bereikt en functioneerde als een tijdcapsule van het oertijdperk.
De belangrijkste weddenschap van de astronomische gemeenschap is dat de reiziger geboren is binnen de grenzen van de Melkweg. Vanwege zijn extreme leeftijd sluiten experts echter niet uit dat het vanuit een naburig sterrenstelsel is gereisd.
“Ik heb me altijd voorgesteld dat de gaten tussen sterrenstelsels onoverkomelijk waren, maar de waarheid is dat een lichaam dat met zeer hoge snelheid reist slechts een miljard jaar nodig heeft om de ruimte door te reizen van de Magelhaanse Wolken naar hier”, aldus de wetenschapper over intergalactische routes.
De duw die de ster in de duisternis van de diepe ruimte lanceerde, was waarschijnlijk het gevolg van een zwaartekrachtgevecht met gigantische planeten uit zijn oorspronkelijke systeem. Een andere sterke theorie wijst erop dat een gewelddadige inslag op een ander hemellichaam als een kosmische katapult had kunnen dienen.
De geschiedenis van bezoekers van buiten ons systeem is extreem kort, met slechts twee eerdere records: de sigaarvormige rots 1I/’Oumuamua, die in 2017 door onze hemel trok, en de komeet 2I/Borisov, die in 2019 door telescopen werd geïdentificeerd.
Precies op dit moment nadert de oude reiziger het gebied dat wordt gedomineerd door de ringen van Saturnus. Orbitale projecties geven aan dat hij in het jaar 2029 de grens van de dwergplaneet Pluto zal overschrijden en rond 2035 definitief afscheid zal nemen van de grenzen van ons zonnestelsel.
Het wetenschappelijke team beweert categorisch dat het een natuurlijke rotsformatie is. De verklaring weerlegt geruchten die vorig jaar op internet circuleerden, toen enthousiastelingen, zonder wetenschappelijke basis, suggereerden dat de anomalie een onderzoek naar buitenaardse oorsprong zou kunnen zijn.
“Wetenschap vereist een open geest voor nieuwe ontdekkingen, maar we werken met uiterste voorzichtigheid voordat we welke theorie dan ook valideren”, concludeerde de NASA-expert. “In deze specifieke situatie schreeuwden de eerste gegevens al dat we te maken hadden met een klassieke komeet, een diagnose die alleen maar sterker werd door de opeenstapeling van waarnemingen in de loop van de maanden.”