Korzystając z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), naukowcy odkryli, że międzygwiezdny najeźdźca kometa 3I/ATLAS powstała w znacznie zimniejszym regionie Drogi Mlecznej niż nasz Układ Słoneczny.
Do odkrycia doszło, gdy naukowcy dokonali pierwszego w historii pomiaru tak zwanej wody półciężkiej (lub wody deuterowanej) dla obiektu pochodzącego spoza Układu Słonecznego. Woda deuterowana odnosi się do wody, w której jeden atom wodoru zastąpiono deuterem, ciężkim izotopem wodoru, którego jądro atomowe składa się z jednego protonu i jednego neutronu. Udowodniły to pomiary wody deuterowanej wykonane przez ALMA 3I/ATLAS zawiera około 30 razy więcej wody półciężkiej niż woda komety które pochodzą z układ słoneczny.
„Nasze nowe obserwacje pokazują, że warunki, które doprowadziły do powstania naszego Układu Słonecznego, znacznie różnią się od ewolucji układów planetarnych w różnych częściach naszej galaktyki” – kierownik zespołu Luis E. Salazar Manzano z Uniwersytetu Michigan – napisano w oświadczeniu.
Manzano i współpracownicy badali 3I/ATLAS, gdy osiągnął on swój najbliższy punkt od Słońca, co było osiągnięciem możliwym dzięki zdolności 66 anten radiowych ALMA do skierowania go w stronę Słońca. słońceczego teleskopy optyczne nie są w stanie zrobić ze względu na odblaski światła słonecznego.
Międzygwiezdna kula śnieżna
Wysoka zawartość wody w kometach Układu Słonecznego sprawia, że często określa się je mianem „brudnych kul śnieżnych”. Woda ta zawiera zapis chemii środowiska, w którym komety powstały w chwili ich narodzin, która dla komet w naszym Układzie Słonecznym wynosiła około 4,6 miliarda lat temu, kiedy planety również formowały się wokół małego słońca.
Komety zawierają nie tylko zwykłą wodę złożoną z dwóch atomów wodoru z jądrem złożonym tylko z jednego proton związane z atomem tlenu – zawierają także cząsteczki wody deuterowanej. W kometach Układu Słonecznego na każde 10 000 cząsteczek zwykłej wody przypada jedna cząsteczka wody deuterowanej, ale w przypadku 3I/ATLAS stosunek wody półciężkiej do wody jest 30 razy większy. To z kolei 40 razy więcej niż ten sam stosunek w oceanach Ziemi.
Ten podwyższony stosunek wskazuje, że 3I/ATLAS utworzył się w wyjątkowo zimnym i chemicznie odrębnym środowisku gdzie indziej w Droga Mleczna.
„Procesy chemiczne prowadzące do ulepszenia wody deuterowanej są naprawdę wrażliwe na temperaturę i zwykle wymagają środowiska zimniejszego niż około 30 stopni Kelvina, czyli około minus 406 stopni Fahrenheita [207 degrees Celsius]– powiedział Manzano.
Stosunek ten służy jako zapis środowiska chemicznego System domowy 3I/ATLAS, pozostały nienaruszone podczas długiej podróży międzygwiezdnego najeźdźcy do Układu Słonecznego. Stosunek ten jest również ważny, ponieważ uważa się, że obfitość deuteru i wodoru w całym wszechświecie powstała podczas Wielki Wybuch się.
„Każda kometa międzygwiazdowa wnosi kawałek swojej historii, skamieniałości skądinąd” – powiedziała członkini zespołu Teresa Paneque-Carreño z Uniwersytetu Michigan. „Nie wiemy dokładnie gdzie, ale dzięki instrumentom takim jak ALMA możemy zacząć rozumieć warunki panujące w tym miejscu i porównać je z naszymi”.
Wyniki badań zespołu opublikowano w czwartek (23 kwietnia) w czasopiśmie Astronomia Przyrodnicza.
