El cometa interestelar 3I/ATLAS nació en un lugar muy diferente a nuestro sistema solar

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Hace menos de un año, los astrónomos descubrieron un cometa que surcaba esta parte del universo, pero que no era de nuestro sistema solar.

Un nuevo estudio del cometa interestelar 3I/ATLAS dirigido por la Universidad de Michigan muestra que su agua tiene un contenido notablemente alto de deuterio. Esta forma de hidrógeno es comparativamente menos abundante en nuestro sistema solar, lo que permite a los investigadores obtener nuevos conocimientos sobre otros procesos planetarios que operan en nuestra galaxia. Crédito de la imagen: Hans Anderson, Michigan News

Aunque aún se desconoce de dónde procede este objeto interestelar llamado 3I/ATLAS, una investigación dirigida por la Universidad de Michigan reveló nuevos datos sobre su lugar de nacimiento. Dondequiera que estuviera, es mucho más frío que el ambiente que creó nuestro sistema solar.

El nuevo hallazgo se basa en la observación de que 3I/ATLAS es notablemente rico en un tipo específico de agua que contiene deuterio. El estudio del equipo, que se publicó en la revista Nature Astronomy, fue posible, en parte, gracias al apoyo federal 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 nuevo estudio y estudiante de doctorado en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Michigan.

La composición de ‘dos aguas diferentes’
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El agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, de ahí su fórmula H2O. Sin embargo, en las moléculas de agua típicas, esos átomos de hidrógeno tienen solo un protón en su núcleo. En el agua del cometa, una alta proporción de sus moléculas de agua contiene deuterio, una forma de hidrógeno con el protón estándar más un neutrón.
Estas formas más pesadas de agua también existen en la Tierra, pero en cantidades mucho menores que las observadas en 3I/ATLAS.

“La cantidad de deuterio con respecto al hidrógeno ordinario en el agua es mayor que cualquier cosa que hayamos visto antes en otros sistemas planetarios y cometas planetarios”, dijo Salazar Manzano. De hecho, la proporción era 30 veces mayor que la de cualquier cometa de nuestro sistema solar, dijo Salazar Manzano, y 40 veces el valor encontrado en el agua de nuestros océanos.

Estas proporciones informan a los investigadores sobre las condiciones que estaban presentes donde se formaron estos objetos celestes, lo que les permite comparar el lugar de nacimiento de 3I/ATLAS con nuestro sistema solar cuando se estaban formando planetas y cometas. En particular, este resultado significa que 3I/ATLAS vino de algún lugar más frío y con niveles más bajos de radiación, dijo Teresa Paneque-Carreño, codirectora del nuevo estudio y profesora asistente de astronomía de la UM.

Para realizar un estudio sin precedentes como éste fue necesario que muchas cosas salieran bien, afirmaron desde el equipo. Todo comenzó cuando los astrónomos descubrieron 3I/ATLAS lo suficientemente temprano como para permitir estudios de seguimiento, según Paneque-Carreño.

Con el oportuno descubrimiento del cometa, Salazar Manzano y otros colaboradores pudieron conseguir tiempo en el Observatorio MDM en Arizona, donde vieron algunas de las primeras evidencias de emisión de gas del cometa (MDM significa Michigan, Dartmouth y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), los socios originales del observatorio).
Fue entonces cuando Salazar Manzano se puso en contacto con Paneque-Carreño para trabajar en conjunto, quien aportó su experiencia con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, o ALMA, en Chile para observar y caracterizar más a fondo las propiedades químicas del cometa.

ALMA es lo suficientemente sensible como para detectar la sutil diferencia entre el agua deuterada y la convencional, por lo que el equipo pudo caracterizar la proporción entre las dos. Este estudio representa la primera vez que los científicos han podido realizar este tipo de análisis en un objeto interestelar.

“Estar en la Universidad de Michigan y tener acceso a estas instalaciones fue la clave para hacer posible este trabajo”, afirmó Salazar Manzano. “Éramos parte de un equipo muy talentoso y con mucha experiencia en múltiples áreas, todos nos complementábamos y eso es lo que nos permitió analizar e interpretar estos conjuntos de datos”.

Este trabajo también muestra que será posible caracterizar futuros objetos interestelares de esta manera para aprender más sobre lo que sucede en los sistemas planetarios más allá de nuestro sistema solar. Aunque 3I/ATLAS es sólo el tercer objeto interestelar que los astrónomos han descubierto hasta la fecha, es probable que ese número aumente a medida que nuevos observatorios se unan a la búsqueda. Paneque-Carreño dijo—siempre y cuando no nos lo pongamos demasiado difícil a nosotros mismos.

“Necesitamos cuidar nuestros cielos nocturnos y mantenerlos claros y oscuros para que podamos detectar estos objetos diminutos y difusos”, dijo.

Cita
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El estudio Water D/H in 3I/ATLAS as a probe of formation conditions in another planetary system (Agua D/H en 3I/ATLAS como sonda de las condiciones de formación en otro sistema planetario) fue publicado en Nature Astronomy. Autores: Luis E. Salazar Manzano, Teresa Paneque-Carreño, Martin A. Cordiner, Edwin A. Bergin, Hsing Wen Lin (林省文), Dariusz C. Lis, David W. Gerdes, Jennifer B. Bergner, Nicolas Biver, Dominique Bockelée-Morvan, Dennis Bodewits, Steven B. Charnley, Jacques Crovisier, Davide Farnocchia, Viviana V. Guzmán, Stefanie N. Milam, John W. Noonan, Anthony J. Remijan, Nathan X. Roth & John J. Tobin

Financiación
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La financiación adicional para este trabajo provino de la Sociedad de Becarios de Michigan y la Fundación Heising-Simons. ALMA es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral, la NSF y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón en cooperación con la República de Chile.

Contacto [Notaspampeanas](mailto: notaspampeanas@gmail.com)