Hace menos de un año, los astrónomos detectaron un cometa atravesando nuestro sistema solar que se originó mucho más allá de él. El objeto, conocido como 3I/ATLAS, es solo el tercer visitante interestelar confirmado jamás detectado, y los científicos ahora están descubriendo pistas sobre el entorno alienígena donde se formó, y aparentemente, ese entorno era muy, muy frío.
Un nuevo estudio liderado por investigadores de la Universidad de Míchigan sugiere que el cometa nació en condiciones mucho más frías que las que dieron forma a nuestro propio sistema solar. Los hallazgos provienen de un análisis de la composición inusual del agua del cometa, que reveló niveles extraordinariamente altos de deuterio, una forma más pesada de hidrógeno. La investigación fue publicada en la revista Nature Astronomy y recibió apoyo de la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. 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 U-M.
Las moléculas de agua están compuestas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, lo que le da al agua su conocida fórmula H2O. En el agua ordinaria, los átomos de hidrógeno contienen solo un protón. Pero algunas formas de agua contienen deuterio, un isótopo del hidrógeno que incluye tanto un protón como un neutrón. Los investigadores descubrieron que 3I/ATLAS contiene una cantidad excepcionalmente alta de esta agua rica en deuterio. Si bien existen pequeñas cantidades de agua pesada en la Tierra y en cometas dentro de nuestro sistema solar, los niveles encontrados en 3I/ATLAS fueron dramáticamente más altos.
"La cantidad de deuterio con respecto al hidrógeno ordinario en el agua es más alta que cualquier cosa que hayamos visto antes en otros sistemas planetarios y cometas planetarios", dijo Salazar Manzano. Según los investigadores, la proporción de deuterio en el cometa era aproximadamente 30 veces mayor que la medida en cometas de nuestro sistema solar y aproximadamente 40 veces mayor que la proporción encontrada en los océanos de la Tierra. Los científicos utilizan los niveles de deuterio como una especie de huella química que revela las condiciones presentes cuando se formaron los objetos celestes. Al comparar estas proporciones con las encontradas más cerca de casa, los investigadores pueden inferir qué tipo de entorno produjo el cometa.
El equipo concluyó que 3I/ATLAS probablemente se formó en una región mucho más fría y con niveles de radiación más bajos que el entorno que creó los planetas y cometas de nuestro sistema solar. "Esta es la prueba de que cualesquiera que fueran las condiciones que llevaron a la creación de nuestro sistema solar, no son ubicuas en todo el espacio", dijo Teresa Paneque-Carreño, colíder del estudio y profesora asistente de astronomía en la U-M. "Eso puede sonar obvio, pero es una de esas cosas que necesitas probar".
Los investigadores dijeron que el estudio solo fue posible porque los astrónomos detectaron 3I/ATLAS lo suficientemente temprano para realizar observaciones de seguimiento detalladas. Después del descubrimiento, Salazar Manzano y sus colaboradores aseguraron tiempo de observación en el Observatorio MDM en Arizona, donde detectaron algunos de los primeros signos de emisiones de gas del cometa (MDM significa Míchigan, Dartmouth y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, los socios originales del observatorio). Luego, Salazar Manzano se asoció con Paneque-Carreño, quien aportó experiencia en el uso del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, o ALMA, en Chile. Los instrumentos de ALMA son lo suficientemente sensibles para distinguir el agua deuterada del agua ordinaria, lo que permitió al equipo medir con precisión la proporción entre ambas.
Los investigadores dicen que esta es la primera vez que los científicos logran realizar con éxito este tipo de análisis de agua en un objeto interestelar. "Estar en la Universidad de Míchigan y tener acceso a estas instalaciones fue la clave para hacer posible este trabajo", dijo Salazar Manzano. "Éramos parte de un equipo muy talentoso y con mucha experiencia en múltiples áreas, todos nos complementamos y eso es lo que permitió"