Mezihvězdná kometa 3I/ATLAS vznikla v systému mnohem chladnějším než ten náš

Mezihvězdná kometa 3I/ATLAS při svém průletu Sluneční soustavou způsobila značný rozruch. Jelikož se jednalo o teprve třetí mezihvězdný objekt, který byl detekován, pozorování při jejím přiblížení ke Slunci a zahájení návratu do hlubokého vesmíru poskytla lákavá vodítka o hvězdné soustavě, ve které se zformovala. Zejména nová pozorování radioteleskopem ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) přinesla vůbec první měření vody, u které je jeden atom vodíku nahrazen deuteriem (neboli „polotěžké vody“ – HDO). Tento objev poskytuje chemické okno do chladných podmínek, které charakterizují její domovskou hvězdnou soustavu.

Výzkum vedl Luis E. Salazar Manzano, doktorand na University of Michigan, a docentka Teresa Paneque-Carreñová, hlavní výzkumnice programu Discretionary Time ředitele ALMA. Připojili se k nim výzkumníci z Národní radioastronomické observatoře (NRAO), Laboratoře pro přístrojové vybavení a výzkum v astrofyzice (LIRA), Leachova vědeckého centra, projektu Millennium Nucleus on Young Exoplanets and their Moons (YEMS) a Goddardova vesmírného střediska (GSFC) a Laboratoře tryskového pohonu (JPL) NASA.

Pozorování týmu byla provedena v prosinci 2025, šest dní poté, co 3I/ATLAS dosáhla svého nejbližšího bodu vůči Slunci. Toto úzké pozorovací okno bylo umožněno dvěma věcmi. Zaprvé, je tu Atacama Compact Array (ACA) na ALMA, soubor čtyř 12metrových a 7metrových teleskopů seskupených v kompaktní konfiguraci pro kombinaci měření (tzv. interferometrie s krátkou základnou), což jim umožňuje vidět velmi slabé objekty ve vesmíru. Zadruhé, ALMA má jedinečnou schopnost namířit se ke Slunci, což většina optických dalekohledů nedokáže. Jak poznamenal Paneque-Carreño v tiskové zprávě NRAO:

„Většina přístrojů nedokáže mířit směrem ke Slunci, ale radioteleskopy jako ALMA ano. Kometu jsme byli schopni pozorovat během několika dní po periheliu, právě když vykoukla ze svého zákrytu za Sluncem. To nám umožnilo pozorovat tyto molekuly, které není možné sledovat pomocí jiných přístrojů.“

Kometám se často přezdívá „špinavé sněhové koule“ kvůli vysokému obsahu vody a těkavých prvků, stejně jako kvůli prachu a chemikáliím, které tyto ledy obsahují. Kromě běžné vody (H2O) obsahují komety také polotěžkou vodu (HDO), kde je jeden atom vodíku nahrazen izotopem vodíku – deuteriem, který obsahuje další neutron. Z komet pozorovaných ve Sluneční soustavě obsahují komety zhruba jednu molekulu HDO na každých deset tisíc molekul obyčejné vody.

Přestože obsah vody v 3I/ATLAS během pozorování klesl pod detekční práh radioteleskopu ALMA, tým nepřímo vymezil poměr D/H detekcí HDO pomocí excitace methanolových linií. Tato sofistikovaná metoda odhalila další jedinečný aspekt radioteleskopu ALMA: jeho analytické schopnosti. To umožnilo týmu odvodit rychlost uvolňování plynů během největšího přiblížení 3I/ATLAS ke Slunci. Na základě analýzy dat z ALMA Manzano a jeho tým odhadli, že poměr polotěžké vody k normální vodě (D/H) je u 3I/ATLAS nejméně 30krát vyšší.

Navíc je tento poměr 40krát vyšší než množství HDO u vody v pozemských oceánech. Zvýšený obsah polotěžké vody naznačuje, že kometa vznikla v odlišném chemickém prostředí, kde jsou objekty vystaveny mnohem menšímu hvězdnému záření. Jak vysvětlil Manzano:

„Naše nová pozorování ukazují, že podmínky, které vedly ke vzniku Sluneční soustavy, se značně liší od toho, jak se planetární systémy vyvíjely v různých částech naší Galaxie. Chemické procesy, které vedou ke zvýšení obsahu polotěžké vody, jsou velmi citlivé na teplotu a obvykle vyžadují prostředí chladnější než asi 30 Kelvinů.“

V podstatě 3I/ATLAS vznikla v planetární soustavě, kde teploty byly pod -243 °C, což je jen mírně více než absolutní nula (-273,15 °C). Tyto výsledky, které se uchovaly po miliardy let, když 3I/ATLAS cestovala mezihvězdným prostorem, nabízejí okno do historie Mléčné dráhy a hojnosti prvků v jiných hvězdných systémech. Podobně tým vedený výzkumníky z Caltechu analyzoval pozorování 3I/ATLAS provedená pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST), rovněž v prosinci 2025.

V této studii tým (včetně několika spoluautorů této studie) zjistil, že nitro komety obsahuje značné množství metanu, což poskytuje další vodítka o podmínkách, za kterých kometa vznikla. Nejpůsobivější je však význam, který tato zjištění mají pro naše kosmologické modely. Vzhledem k tomu, že množství deuteria a vodíku bylo stanoveno během Velkého třesku, toto měření také poskytuje jedinečnou sondu do podmínek, za kterých se rodí jiné světy v našem vesmíru. Jak uzavřela Paneque-Carreñová:

„Každá mezihvězdná kometa přináší kousek své historie, své fosilie, odjinud. Nevíme přesně odkud, ale s přístroji, jako je ALMA, můžeme začít chápat podmínky na daném místě a porovnávat je s našimi vlastními.“

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/new-research-reveals-that-interstellar-comet-3iatlas-formed-in-a-system-far-colder-than-our-own a https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/alma-reveals-interstellar-comet-3i-atlas-formed-in-a-far-colder-world-than-our-own/

autor: František Martinek