Међузвездана комета старија од Сунчевог система – откривен „галактички фосил“ стар 12 милијарди година

Јурећи кроз Сунчев систем рекордном брзином, комета позната као 3И/АТЛАС тек је трећи међузвездани објекат који је до сада откривен. Настала је око неке друге звезде и била је само пролазни посетилац који сада напушта Сунчев систем брзином већом од 60 километара у секунди, без могућности да се било када поново врати.

Откриће је доспело на насловне стране широм света, а појавиле су се и необичне тврдње да би објекат могао бити ванземаљски свемирски брод, што је одвлачило пажњу од његових стварних научних вредности.

У новом раду објављеном у часопису Nature, тим научника, који предводи Мартин Кординер из Насиног Центра за свемирске летове „Годард“, расветлио је порекло комете. Резултати показују да је реч о правом галактичком фосилу, много старијем од Сунчевог система.

Шта су међузвездани објекти

Планетарни системи су прилично хаотична места. Поред планета које познајемо, они садрже огроман број мањих тела – остатака који су преостали након њиховог формирања.

Велики део тог материјала креће се по нестабилним и непредвидивим орбитама. Због тога Сунчев систем непрестано избацује мала тела у међузвездани простор. Комете и астероиди под утицајем гравитације планета мењају путање и често бивају избачени из система. Потом лутају галаксијом, пловећи кроз простор између звезда.

Одавно се претпоставља да, ако су планетарни системи честа појава у космосу, и други системи функционишу слично нашем. То значи да би простор између звезда требало да буде испуњен огромним бројем стеновитих и ледених објеката – остацима како древних тако и младих планетарних система.

Огромна већина међузвезданих објеката никада се неће приближити некој другој звезди. Ипак, с обзиром на њихов велики број, неизбежно је да неки од њих прођу кроз унутрашњи део Сунчевог система, довољно близу да можемо да их посматрамо и проучавамо.

Три до сада откривена међузвездана објекта – 1И/‘Оумуамуа, 2И/Борисов и 3И/АТЛАС — први су представници те популације које смо успели да уочимо. Такви објекти пролазе поред нас још од настанка Сунчевог система, али је тек у последњој деценији технологија довољно напредовала да можемо да их региструјемо.

Брза и древна комета

Астрономи су брзо утврдили да се 3И/АТЛАС креће невероватном брзином. У тренутку највећег приближавања Сунцу путовала је брзином већом од 68 километара у секунди. Чак и пре него што је осетила утицај Сунчеве гравитације, кретала се брже од 58 километара у секунди.

То је био први наговештај да би комета могла бити нешто посебно.

Само на основу њене путање кроз Млечни пут, астрономи су убрзо закључили да је 3И/АТЛАС вероватно старија од Сунчевог система. Највероватније је избачена из система звезде која припада такозваном „дебелом диску“ Млечног пута – популацији древних звезда насталих много пре Сунца.

Међутим, да ли је било могуће потврдити ту претпоставку?

Хемија објекта рођеног око друге звезде

Нови рад у часопису Nature заснован је на посматрањима комете 3И/АТЛАС помоћу свемирског телескопа „Џејмс Веб“ и система Atacama Compact Array, који су је посматрали у инфрацрвеном и микроталасном делу спектра.

Та посматрања омогућила су научницима да проуче гасове које је комета испуштала приликом проласка поред Сунца. Утврђено је да молекули угљеника које је комета ослобађала садрже знатно мање угљеника-13 – тежег изотопа угљеника – него што је уобичајено код сличних објеката у Сунчевом систему. Изотопи су различити облици истог хемијског елемента, са истим бројем протона и електрона, али различитим бројем неутрона.

То указује на то да је комета изузетно стара. Зашто? Одговор лежи у начину на који се материја у нашој галаксији прерађује у унутрашњости звезда.

Готово сав угљеник у Млечном путу производе звезде масивније од Сунца. Када такве звезде окончају свој животни циклус, угљеник који су створиле нуклеарном фузијом враћа се у космос и постаје градивни материјал за следеће генерације звезда и планета.

Међутим, постоји једна важна појединост. Док стварају угљеник у својој унутрашњости, звезде истовремено претварају угљеник-12, најзаступљенији изотоп, у угљеник-13 процесом познатим као „сагоревање на дну омотача“ (hot bottom burning). Како време пролази, удео угљеника-13 у галаксији постепено расте.

Да би садржала тако мали удео угљеника-13, комета 3И/АТЛАС морала је настати у време када је тог изотопа било много мање у односу на угљеник-12 – пре отприлике 12 милијарди година, у раним фазама историје наше галаксије.

Најзанимљивије тек долази

Сваки од три међузвездана посетиоца које су астрономи до сада открили био је јединствен. Али шта нас очекује у будућности?

Опсерваторија „Вера Рубин“, смештена на врху планине у северном Чилеу, поседује највећу камеру која је до сада уграђена на телескоп, која у суштини функционише као изузетно брз широкоугаони објектив.

Због тога је идеално средство за откривање међузвезданих објеката који великом брзином пролазе кроз Сунчев систем. Астрономи предвиђају да би ова опсерваторија у наредној деценији могла да открије на десетине међузвезданих објеката.

Она ће проналазити објекте које бисмо иначе пропустили и откриваће их много раније него што је то до сада било могуће.

Што више таквих објеката будемо откривали, то ћемо бити у могућности да их посматрамо као целу популацију, а не као појединачне случајеве. То ће нам омогућити да боље разумемо историју настанка звезда и планета у нашој галаксији.