Rohan Rahatgaonkar is a Ph.D. student at the Instituto de Astrofísica-Pontificia Universidad Católica de Chile.
Darryl Z. Seligman es profesor asistente de Física y Astronomía en la Universidad Estatal de Michigan.
El 1 de julio de 2025, un estudio de rutina del cielo realizado por el Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides (ATLAS) detectó lo que pronto resultaría ser sólo el tercer objeto interestelar confirmado jamás descubierto. A diferencia de sus predecesores, el enigmático ‘Oumuamua y Cometa Borisov — este nuevo visitante, designado 3I/ATLASfue captado temprano en su viaje a través de nuestro sistema solar, brindando a los astrónomos una oportunidad sin precedentes de observar cómo un cometa interestelar cobra vida a medida que se acerca. el sol.
Lo que hace que los objetos interestelares sean tan valiosos científicamente es que transportan información química y física de los sistemas estelares donde se formaron, hace potencialmente miles de millones de años. Son como cápsulas del tiempo cósmicas, que transportan muestras de lugares lejanos. sistemas exoplanetarios De lo contrario, nunca podríamos visitarlo y estudiarlo directamente. El descubrimiento de 3I/ATLAS abre la puerta a una rama de estudio completamente nueva en astrofísica.
Para nuestro equipo internacional utilizando el Telescopio muy grande (VLT) en Chile, 3I/ATLAS presentó una oportunidad extraordinaria para rastrear el despertar químico de este antiguo objeto interestelar en tiempo real. Nuestras observaciones utilizando los espectrógrafos X-shooter y UVES en el VLT revelaron una trayectoria que sugería que se formó hace miles de millones de años, lo que potencialmente lo haría significativamente más antiguo que el nuestro. sistema solar.
De inactivo a dinámico
Mientras 3I/ATLAS viaja hacia el sol, hemos sido testigos de una fascinante secuencia de activación química. Nuestra primera detección significativa se produjo el 20 de julio, cuando nuestros espectrógrafos registraron líneas espectrales consistentes con vapor de níquel atómico en la tenue atmósfera del cometa a una distancia de 3,88 unidades astronómicas (AU) del sol, casi cuatro veces la distancia de la Tierra al sol.
Esta detección de níquel fue inesperada a distancias tan grandes, donde las temperaturas siguen siendo extremadamente frías. A medida que el cometa continuaba acercándose, observamos que la cantidad de vapor de níquel que salía del cometa cometa se estaba fortaleciendo significativamente. Nuestras mediciones indicaron que hubo un aumento sustancial en la cantidad de átomos de níquel que salían del cometa a medida que se acercaba al sol.
Unas tres semanas después, a mediados de agosto, cuando 3I/ATLAS había alcanzado unas 3,07 AU del Sol, detectamos la firma espectral del gas cianógeno (CN), una emisión molecular común en los cometas del sistema solar.
Pistas químicas de otro mundo
Lo que hace que estas observaciones sean particularmente intrigantes y desconcertantes es la detección de níquel sin una detección simultánea de hierro por encima de nuestros límites instrumentales. Esta inusual firma química sugiere que el níquel se está liberando potencialmente a través de procesos que funcionan a temperaturas mucho más bajas, en lugar de mediante la transformación directa del metal sólido en gas (un proceso llamado sublimación), que normalmente requeriría temperaturas mucho más altas.
La evidencia apunta a la posibilidad de que los átomos de níquel puedan estar unidos dentro de tipos especiales de moléculas que se rompen fácilmente cuando se exponen a la luz solar. Estos podrían incluir moléculas en las que el níquel está unido al monóxido de carbono u otros compuestos orgánicos, que pueden liberar átomos de níquel a temperaturas mucho más bajas de las necesarias para que el metal se vaporice directamente.
Estos hallazgos, cuando se consideran junto con las observaciones de la Telescopio espacial James Webb (JWST), proporcionan evidencia complementaria para comprender la química inusual de este cometa. Las observaciones del JWST revelaron que la nube de gas que rodea al cometa, llamada coma, contiene mucho más dióxido de carbono (el mismo gas que produce gaseosa) que el agua, una proporción que es inusual en comparación con la mayoría de los cometas del sistema solar. JWST también detectó partículas de hielo de agua y monóxido de carbono en la coma del cometa, lo que sugiere una mezcla compleja de materiales congelados que se están calentando y creando la actividad que observamos.
Tales observaciones sugieren que el níquel puede estar unido a moléculas que se rompen bajo la radiación solar, liberando metales y gases en reacciones químicas. Pero el equilibrio detallado de los portadores, sus mecanismos de liberación y cómo el hierro y otros metales encajan en el panorama siguen siendo áreas activas de análisis.
Implicación cósmica
Mientras 3I/ATLAS continúa su viaje hacia el perihelio (su mayor aproximación al Sol) el 29 de octubre, estamos recopilando datos valiosos sobre la química del material de otro sistema estelar. Las firmas químicas que estamos observando pueden reflejar tanto los orígenes antiguos del cometa como su largo viaje a través de espacio interestelar.
Estas observaciones nos ayudan a comprender si los componentes básicos de los sistemas planetarios son similares en toda la galaxia o si varían significativamente entre diferentes entornos estelares. Al comparar 3I/ATLAS con los cometas del sistema solar y el anterior visitante interestelar 2I/Borisov, estamos construyendo una imagen más completa de los materiales que forman los planetas alrededor de diferentes estrellas.
La belleza de la ciencia radica en seguir la evidencia hacia donde nos lleva, incluso cuando los hallazgos desafían nuestras expectativas. Nuestras observaciones de 3I/ATLAS revelan procesos astrofísicos naturales que, aunque inusuales, pueden explicarse mediante la química y la física. El universo continúa sorprendiéndonos con su diversidad y complejidad, recordándonos por qué la investigación metódica y basada en evidencia sigue siendo nuestro camino más confiable para comprender los misterios cósmicos.
Perspectivas de futuro
Nuestro equipo internacional, que incluye científicos de Chile, Bélgica, el Reino Unido, Canadá, Nueva Zelanda, Estados Unidos e Italia, continúa monitoreando 3I/ATLAS a medida que se acerca al perihelio. Esperamos mayores aumentos en la actividad y potencialmente que surjan nuevas especies químicas a medida que aumentan las temperaturas.
Con observaciones coordinadas desde tierra telescopios y observatorios espaciales, esperamos descubrir más secretos de este mensajero cósmico antes de que abandone nuestro sistema solar para siempre, llevando su antiguo material de regreso al vasto vacío interestelar.
