Astronomi koji su, koristeći posmatranja radio-teleskopom, pokušali zaviriti u unutrašnjost jedne međuzvjezdane komete, došli su do novih saznanja o tome kada i gdje je ovo nebesko tijelo nastalo.

Kometa nazvana 3I/ATLAS privukla je globalnu pažnju kada su istraživači prvi put otkrili da juri kroz naš Sunčev sistem u julu, piše CNN.

To je tek treći međuzvjezdani objekt, odnosno nebesko tijelo koje potiče izvan našeg Sunčevog sistema, koji je primijećen kako prolazi kroz naš dio svemira. Kometa je u decembru započela svoj izlazak iz Sunčevog sistema.

Početna istraživanja o sastavu komete, objavljena 23. aprila u časopisu Nature Astronomy, pokazuju da je nastala u okruženju koje se znatno razlikuje od našeg Sunčevog sistema, navode autori studije.

Posmatranja su obavljena pomoću Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) u Chile početkom novembra, samo nekoliko dana nakon što je kometa prošla najbliže našem Suncu.

ALMA radio-teleskop omogućio je istraživačima da izmjere prisustvo deuterija unutar komete, što je prvi put da je ovaj izotop vodonika otkriven u nekom međuzvjezdanom objektu.

Vodeći autor studije, Luis Eduardo Salazar Manzano, doktorand na odsjeku za astronomiju University of Michigan, objasnio je da se deuterij uglavnom nalazi u vodi kometa iz Sunčevog sistema, kao i u Zemljinim okeanima, u obliku deuterirane vode (HDO), poznate i kao poluteška voda.

- Naša posmatranja pomoću ALMA-e pokazuju da je količina deuterija u vodi komete 3I/ATLAS više od 40 puta veća nego u Zemljinim okeanima i više od 30 puta veća nego u kometama Sunčevog sistema - rekao je Salazar Manzano.

Ova otkrića mogla bi pomoći istraživačima da bolje razumiju ekstremne uslove u planetarnom sistemu iz kojeg kometa potiče, pa čak i da otkriju kakva je bila Milky Way mnogo prije nego što je nastao naš Sunčev sistem.

- Međuzvjezdani objekti su poput vremenskih kapsula koje donose materijal iz okruženja u kojima su nastajali drugi planetarni sistemi, a naša mjerenja nam konačno omogućavaju da otvorimo te kapsule i zavirimo u fizičke uslove u kojima su ti objekti nastali - rekao je Salazar Manzano.

Voda (H₂O) obično se sastoji od dva atoma vodonika i jednog atoma kisika. Atomi vodonika sadrže po jedan proton, odnosno pozitivno naelektrisanu subatomsku česticu.

Deuterirana voda se neznatno razlikuje jer atomi vodonika, osim protona, sadrže i po jedan neutron – subatomsku česticu bez električnog naboja. Prisustvo neutrona čini deuteriranu vodu težom od obične vode.

Istraživanjem količine deuterirane vode u kometi 3I/ATLAS, naučnici mogu otkriti tragove o mjestu njenog nastanka.

- Obogaćenje deuterijem obično nastaje kada se voda formira u hladnim molekularnim oblacima u međuzvjezdanom prostoru, što se uglavnom događa u isto vrijeme kada se oko drugih zvijezda formiraju solarni sistemi - rekao je Salazar Manzano.

Istraživači vjeruju da je planetarni sistem iz kojeg potiče ova kometa bio izuzetno hladan – mnogo hladniji nego što je bio naš Sunčev sistem tokom svog nastanka.

- Temperatura u okruženju u kojem je nastala 3I/ATLAS bila je manja od 30 Kelvina, što odgovara temperaturi od minus 243,14 stepeni Celzijusa - rekao je on.

Ranija istraživanja pokazala su da bi međuzvjezdana kometa mogla biti stara i do 11 milijardi godina, što je znatno više od starosti našeg Sunca i Sunčevog sistema, koji su nastali prije oko 4,5 milijardi godina.

Voda koja je i dalje zarobljena unutar komete vjerovatno je nastala mnogo prije zvijezde oko koje se formirala, ali sama kometa 3I/ATLAS nastala je kasnije, iz protoplanetarnog diska gasa i prašine koji je kružio oko zvijezde – istog onog diska u kojem nastaju planete.

S obzirom na to da više temperature mogu smanjiti količinu deuterija usljed hemijskih reakcija, istraživači vjeruju da je 3I/ATLAS nastala i najveći dio svog postojanja provela u spoljnim dijelovima protoplanetarnog diska, čime je sačuvala visoku koncentraciju deuterirane vode.

Nova otkrića poklapaju se s ranijim posmatranjima koja su pokazala veliku prisutnost ugljen-dioksida unutar komete, što je takođe u skladu s objektom nastalim u spoljnim dijelovima protoplanetarnog diska.

Korištenje ALMA-e bilo je ključno jer ovaj radio-teleskop može biti usmjeren mnogo bliže Suncu nego klasični teleskopi. Radio-teleskopi detektuju niskoenergetske radio-talase, za razliku od teleskopa koji koriste vidljivu svjetlost ili toplotu, što može oštetiti optičke komponente instrumenata poput James Webb Space Telescope.

Tim je koristio ALMA-u za proučavanje komete ubrzo nakon što se približila Suncu na oko 203 miliona kilometara, dovoljno blizu da se led na njenoj površini počne pretvarati u gas pod utjecajem Sunčeve toplote.

Istraživači su očekivali da će detektovati običnu vodu (H₂O), ali ona nije registrovana u kometi 3I/ATLAS.

- To ne znači da 3I/ATLAS nije sadržavala običnu vodu; to samo znači da je njena količina bila ispod granice osjetljivosti naših posmatranja - rekao je Salazar Manzano.

-Međutim, doživjeli smo veliko iznenađenje kada smo shvatili da smo detektovali deuteriranu vodu uprkos tome što nismo registrovali običnu vodu. To nam je odmah pokazalo da je 3I/ATLAS zaista neobičan objekt.

Malo je vjerovatno da će astronomi ikada moći utvrditi iz kojeg tačno planetarnog sistema kometa potiče, ali to ne znači da nam neće pružiti dragocjene uvide u svemir.

Vera C. Rubin Observatory, koji se nalazi u Čileu, objavio je svoje prve snimke u junu i očekuje se da će ubuduće češće otkrivati međuzvjezdane objekte. To bi moglo pomoći naučnicima da utvrde da li je 3I/ATLAS izuzetak zbog svoje visoke koncentracije deuterirane vode ili i druge komete imaju slična svojstva.

Planetarni astronom Theodore Kareta, profesor astrofizike na Villanova University, koji nije učestvovao u ovom istraživanju, rekao je da prisustvo deuterija u kometi djeluje poput otiska prsta.

- Kako je naša galaksija starila, mijenjala se i vrsta kometa koje je stvarala, a to znači da su se mijenjale i vrste planeta koje je mogla formirati - rekao je Kareta.

- Upravo to čini ove međuzvjezdane komete toliko fascinantnim, nije presudno samo to šta su ili kako izgledaju, već činjenica da nam omogućavaju da zavirimo duboko u prošlost i otkrijemo liče li planete "tamo negdje" na one koje imamo ovdje, u našem kosmičkom susjedstvu - zaključio je.