Кометата што стигна до нас можеби е стара дури 12 милијарди години

Кометата 3I/ATLAS, која пристигна во нашиот Сончев систем од меѓуѕвездениот простор, може да содржи материјал стар дури 10 до 12 милијарди години. Нова анализа на податоци од вселенскиот телескоп Џејмс Веб откри необичен хемиски состав што сугерира дека се формирала во екстремно ладна средина, долго пред нашиот Сончев систем.

Меѓуѕвездените комети се од особен интерес за научниците бидејќи се временски капсули. Откако ќе бидат гравитациски исфрлени од нивните системи домаќини, тие можат да патуваат низ вселената милијарди години пред да се приближат до друга ѕвезда, како што е Сонцето.

Ваквите посети им овозможуваат на астрономите да проучуваат материјал формиран околу други ѕвезди, кој може да биде значително различен по состав и возраст од оној во нашиот Сончев систем. Нова студија сугерира дека 3I/ATLAS можеби потекнува многу рано во развојот на Млечниот Пат, објавува ScienceAlert.

Што откри телескопот Џејмс Веб?
Истражувачки тим предводен од научници од НАСА ги анализираше гасовите што ги испушташе кометата 3I/ATLAS. Тие користеа инфрацрвени набљудувања од телескопот Џејмс Веб кон крајот на декември 2025 година, кога кометата минуваше низ астероидниот појас помеѓу Марс и Јупитер.

Во тоа време, 3I/ATLAS беше околу 2,5 пати подалеку од Сонцето отколку Земјата. Сончевото зрачење ја загреваше неговата површина и предизвикуваше сублимација, процес во кој ледените супстанции директно преминуваат во гасовита состојба.

Ова создава кома, облак од гас и прашина што го опкружува неговото јадро. Со анализа на светлината што ја емитираат овие гасови, астрономите можат да го одредат нивниот хемиски состав и да добијат информации за условите под кои се формирала кометата.

Откриена е невообичаено голема количина на тежок водород
Научниците се фокусираа особено на односот на деутериум кон водород, познат како D/H. Деутериумот е потежок изотоп на водород, а неговиот сооднос во одредени молекули може да ја открие температурата и хемиските услови под кои се формирале овие молекули.

Во овој случај, истражувачите го анализираа метанот за да утврдат колку деутериум е зачуван во неговите молекули. Резултатите покажаа дека 3I/ATLAS има исклучително висок сооднос на деутериум кон обичен водород, што не е измерено во метанот на тело во Сончевиот систем.

Измерената вредност е околу 13 пати поголема од онаа на кометата 67P/Чурјумов-Герасименко, која беше проучувана од европската вселенска мисија Розета. Таа е исто така единствената друга комета за која научниците имаат сигурни мерења на деутериум во метанот.

Што ни кажува ова за потеклото на кометите?
„Зголемениот однос D/H за метанот во кометата 3I/ATLAS е во согласност со хипотезата дека нејзиниот мраз се формирал во ладна меѓуѕвездена или протоѕвездена средина со ниска металичност, под високи нивоа на космичко зрачење“, пишуваат истражувачите во студијата.

Со други зборови, хемискиот состав на кометата сугерира дека нејзиниот мраз се формирал во екстремно ладен регион на вселената, сиромашен со потешки хемиски елементи. Вакви услови би можеле да постојат во облаците од гас и прашина од кои се формирале првите генерации ѕвезди.

Едно можно место на потекло е дискот од гас и прашина околу многу млада ѕвезда. Ваквите региони е тешко да се набљудуваат директно бидејќи густите облаци ги замаглуваат процесите што се одвиваат таму, па затоа научниците често се потпираат на компјутерски модели.

Можеби се формирала пред сопствената ѕвезда
Истражувачите ја разгледуваат и можноста дека дел од материјалот на кометата е формиран во протоѕвездено јадро, густ и екстремно ладен облак од гас од кој подоцна ќе се формира ѕвезда.

Во такви региони, температурите можат да паднат на околу -263 степени Целзиусови. Гасовите потоа се замрзнуваат на ситни зрна прашина, а хемиските процеси фаворизираат поголемо изобилство на деутериум во молекули како метанот.

Ова би можело да објасни зошто 3I/ATLAS содржи толку многу тежок водород. Дел од неговиот мраз можеби се формирал пред ѕвездата околу која се формирала кометата, а потоа бил зачуван за време на нејзиното долго патување низ вселената.

Материјалот може да биде стар дури 12 милијарди години
Исклучителната возраст на кометата е индицирана и од нејзиниот необичен сооднос на изотопи на јаглерод. Во споредба со јаглерод-12, кометата содржи релативно малку јаглерод-13, што е карактеристично за материјал што можеби се формирал во порана фаза од развојот на галаксијата.

Имено, во текот на милијарди години, последователни генерации ѕвезди создале и дисперзирале хемиски елементи, вклучувајќи го и јаглерод-13. Како резултат на тоа, хемискиот состав на меѓуѕвездениот простор постепено се променил, а помладите ѕвездени системи се формирале од различен материјал.

Претходните студии за изотопскиот состав на кометите покажаа дека 3I/ATLAS може да биде стар помеѓу 10 и 12 милијарди години. Ако овие проценки се точни, тој се формирал милијарди години пред Сонцето, кое се проценува дека е старо околу 4,6 милијарди години.

Сепак, ова не е директно мерење на нејзината возраст. Научниците ги реконструираат можните услови и времето на формирање на кометата врз основа на нејзиниот хемиски состав, но сè уште не можат со сигурност да утврдат каде бил нејзиниот матичен систем.

Новата анализа на метан дополнително ја поддржува хипотезата дека 3I/ATLAS зачувал мраз од древна и многу ладна средина. Студијата, насловена како „Збогатен однос на метан D/H во меѓуѕвездениот објект 3I/ATLAS“, беше објавена на 23 октомври во списанието Nature Astronomy.