Tarpžvaigždinė kometa 3I/ATLAS, į Saulės sistemą atklydęs svečias iš kitos žvaigždžių sistemos, mokslininkams pateikė netikėtą staigmeną. Nauja analizė rodo, kad jos leduose gali būti itin senos, galbūt net apie 10 mlrd. metų amžiaus medžiagos, susiformavusios dar gerokai iki mūsų Saulės gimimo.
Tokie objektai astronomams yra tarsi kosminės laiko kapsulės: jie susidaro aplink kitas žvaigždes, o vėliau dėl gravitacinių sukrėtimų ar susidūrimų išsviedžiami į tarpžvaigždinę erdvę. Kartais jie praskrieja pro kitas sistemas ir trumpam tampa pasiekiami stebėjimams, suteikdami retą galimybę tiesiogiai tirti svetimos planetų sistemos „statybines medžiagas“.
Kas išdavė neįprastą kilmę?
Tyrėjai kometos cheminę sudėtį vertino pagal jos komą, tai yra įkaitus nuo Saulės spinduliuotės iš kometos branduolio išsiskiriančių dujų ir dulkių apvalkalą. Kometai priartėjus, lakiosios medžiagos ima sparčiai garuoti, o teleskopai gali registruoti įvairių molekulių spektrinius „pirštų atspaudus“.
Esminiu rodikliu tapo deuterio ir vandenilio santykis, vadinamasis D ir H santykis, metano molekulėse. Deuteris yra sunkesnė vandenilio atmaina, o jo dalis medžiagoje leidžia spręsti apie susiformavimo sąlygas, ypač temperatūrą ir aplinkos cheminį „metališkumą“, tai yra sunkesnių už helį elementų gausą.
Tyrime teigiama, kad 3I/ATLAS metano D ir H santykis yra gerokai didesnis nei Saulės sistemos kūnuose, o lyginant su gerai ištirta kometa 67P/Čuriumovo–Gerasimenko, jis gali būti net apie 13 kartų didesnis. Tokie skaičiai leidžia įtarti, kad kometos ledai formavosi itin šaltoje, ankstyvos Visatos aplinkoje ir galėjo patirti intensyvią kosminių spindulių apšvitą.
Kaip prisidėjo James Webb teleskopas?
Analizei pasitelktos James Webb kosminio teleskopo infraraudonųjų spindulių galimybės, kurios ypač tinka silpnai šviečiančių molekulių signalams aptikti. Stebėjimai atlikti kometai esant maždaug 2,5 karto toliau nuo Saulės nei Žemė, jai skriejant per asteroidų juostos sritį.
Infraraudonojo diapazono matavimai leidžia tiksliau nustatyti molekulinę sudėtį ir izotopų santykius, o tai svarbu bandant atkurti kometos „gimimo vietą“. Kadangi protoplanetiniai diskai aplink jaunas žvaigždes dažnai yra sunkiai perregimi, tokie natūraliai atkeliaujantys pavyzdžiai padeda patikrinti astrocheminius modelius realiais duomenimis.
Ką tai gali reikšti mūsų supratimui apie Visatą?
Mokslininkai kelia hipotezę, kad 3I/ATLAS galėjo formuotis aplink labai seną Paukščių Tako žvaigždę, kai Visatoje dar buvo mažiau sunkiųjų elementų. Papildomu užuominu laikomas ir mažesnis anglies-13 izotopo kiekis, kuris gali rodyti kilmę iš ankstyvesnių kosminių epochų, kai medžiaga dar nebuvo taip „praturtinta“ ankstesnių žvaigždžių kartų.
„Padidėjęs metano deuterio ir vandenilio santykis atitinka prielaidą, kad ledai formavosi šaltoje, mažo metališkumo aplinkoje, veikiamoje intensyvios kosminių spindulių apšvitos“, – teigiama tyrime.
Jei interpretacijos pasitvirtins, kometa 3I/ATLAS galėtų būti vienas seniausių iki šiol tiesiogiai tirtų mažųjų kūnų, o jos medžiaga būtų susiformavusi dar gerokai prieš atsirandant Saulei. Tokie radiniai ne tik praplečia žinias apie tai, kaip skirtingose aplinkose gimsta kometos ir planetų sistemos, bet ir primena, kokie ilgi ir sudėtingi yra kosminiai laiko masteliai.
Tyrimo rezultatai publikuoti mokslo žurnale „Nature Astronomy“.
