Hace menos de un año, los astrónomos detectaron un cometa que se originó lejos de él pasando por nuestro sistema solar. El objeto, conocido como 3I/ATLAS, es sólo la tercera sonda interestelar confirmada identificada hasta ahora, y los científicos ahora están descubriendo pistas sobre el entorno extraterrestre en el que se formó.
Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Michigan sugiere que los cometas nacieron en condiciones mucho más frías que las del tamaño de nuestro propio sistema solar. Los hallazgos provienen del análisis de la inusual composición del agua del cometa, que reveló niveles inusualmente altos de deuterio, una forma pesada de hidrógeno.
La investigación fue publicada en la revista Nature Astronomy y contó con el apoyo de la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos y la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile.
“Nuestras nuevas observaciones muestran que las condiciones que llevaron a la formación de nuestro Sistema Solar son muy diferentes de cómo evolucionaron los sistemas planetarios en diferentes partes de nuestra galaxia”, dijo Luis Salazar Manzano, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en el Departamento de Astronomía de la UM.
Los cometas extraterrestres contienen “agua pesada” inusual.
Una molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, lo que le da al agua su familiar H.2O Sutra En el agua corriente, el átomo de hidrógeno tiene un solo protón. Pero algunas formas de agua contienen deuterio, un isótopo de hidrógeno que contiene tanto protones como neutrones.
Los investigadores descubrieron que 3I/ATLAS contiene una cantidad excepcionalmente alta de esta agua rica en deuterio. Aunque existen pequeñas cantidades de agua pesada en la Tierra y en los cometas de nuestro sistema solar, los niveles encontrados en 3I/ATLAS fueron dramáticamente más altos.
“La cantidad de deuterio en relación con el hidrógeno normal en el agua es mayor que lo que hemos visto antes en otros sistemas planetarios y cometas planetarios”, dijo Salazar Manzano.
Según los investigadores, la proporción de deuterio en los cometas es aproximadamente 30 veces mayor que la medida en los cometas de nuestro sistema solar, y aproximadamente 40 veces mayor que la proporción encontrada en los océanos de la Tierra.
Pistas sobre el lugar de nacimiento congelado
Los científicos utilizan las capas de deuterio como una especie de huella química que revela las condiciones presentes cuando se formaron los cuerpos celestes. Al comparar estas proporciones con proporciones encontradas más cerca de casa, los investigadores pueden estimar qué tipo de entorno creó el cometa.
El equipo concluyó que 3I/ATLAS probablemente se formó en nuestro sistema solar en una región mucho más fría con niveles de radiación más bajos que el entorno en el que se formaron los planetas y los cometas.
“Esto es evidencia de que las condiciones que crearon nuestro sistema solar no son universales en el espacio”, dijo Teresa Panek-Carino, codirectora del estudio y profesora asistente de astronomía en la UM. “Puede parecer obvio, pero es una de esas cosas que tienes que demostrar”.
Cómo estudiaron los científicos 3I/ATLAS
Los investigadores dijeron que el estudio sólo fue posible porque los astrónomos detectaron 3I/ATLAS con suficiente antelación para realizar observaciones de seguimiento detalladas.
Después del descubrimiento, Salazar Manzano y sus colegas consiguieron tiempo de observación en el Observatorio MDM en Arizona, donde detectaron algunos de los primeros signos de emisiones de gases del cometa (MDM significa Michigan, Dartmouth y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, el principal socio del observatorio).
Luego, Salazar Manzano se asoció con Panecu-Carrino, quien aportó su experiencia en el uso del Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, o ALMA, a Chile. Los instrumentos de ALMA son lo suficientemente sensibles como para distinguir el agua deuterada del agua normal, lo que permite al equipo medir con precisión la proporción entre las dos.
Los investigadores dicen que esta es la primera vez que los científicos analizan con éxito este tipo de agua en un objeto interestelar.
“Estar en la Universidad de Michigan y tener acceso a estas instalaciones fue clave para hacer posible este trabajo”, afirmó Salazar Manzano. “Éramos parte de un equipo muy talentoso y con mucha experiencia en múltiples campos, todos nos complementábamos y eso es lo que nos permitió analizar e interpretar estos conjuntos de datos”.
Se encontrarán más visitantes interestelares
La investigación también sugiere que los astrónomos pronto podrán analizar químicamente materia interestelar adicional para comprender mejor cómo se forman los sistemas planetarios en toda la galaxia.
Hasta ahora, los científicos han detectado sólo tres objetos interestelares conocidos que ingresan a nuestro sistema solar, pero los investigadores esperan que ese número aumente a medida que observatorios más avanzados comiencen a buscar en el cielo.
Paneque-Carreño enfatizó que preservar el oscuro cielo nocturno será esencial para observar a estos visitantes perezosos.
“Necesitamos cuidar los cielos nocturnos y mantenerlos claros y oscuros para que podamos detectar estos objetos diminutos y débiles”, afirmó.
El apoyo adicional para la investigación provino de la Sociedad de Becarios de Michigan y la Fundación Huising-Simmons. ALMA funciona a través de una asociación entre el Observatorio Europeo Austral, NSF, y el Instituto Nacional de Ciencias Naturales de Japón en la República de Chile.
