Durante incontables eras, un pequeño fragmento de hielo y polvo viajó solo a través del espacio interestelar, como una botella sellada a la deriva en un vasto océano cósmico.
Este verano, ese viajero entró en nuestro sistema solar y recibió el nombre de 3I/ATLAS, convirtiéndose en el tercer cometa interestelar confirmado que se observa. Investigadores de la Universidad de Auburn, al dirigir el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA hacia este objeto, descubrieron algo extraordinario: la primera detección de gas hidroxilo (OH), una clara señal química de la presencia de agua. Swift pudo detectar un tenue resplandor ultravioleta que los telescopios terrestres no pueden observar, ya que opera por encima de la atmósfera terrestre, donde este tipo de luz no se bloquea antes de llegar a la superficie.
Primera Detección de Agua en el Cometa Interestelar 3I/ATLAS
Identificar agua a través de su subproducto ultravioleta, el hidroxilo, marca un importante paso en la comprensión del comportamiento y la evolución de los cometas interestelares. En los cometas formados dentro de nuestro propio sistema solar, el agua sirve como la principal medida de actividad. Los científicos la utilizan para determinar cómo la luz solar desencadena la liberación de otros gases y para comparar la mezcla de materiales congelados dentro del núcleo de un cometa. Detectar la misma firma de agua en 3I/ATLAS significa que los astrónomos ahora pueden evaluarlo utilizando los mismos estándares aplicados a los cometas familiares de nuestro sistema solar. Esta comparación abre la puerta al estudio de cómo los sistemas planetarios de toda la galaxia pueden diferir o parecerse al nuestro.
Actividad Acuosa Inesperada a Gran Distancia del Sol
Lo que hace que 3I/ATLAS sea especialmente intrigante es la distancia a la que se observó esta actividad acuosa. Swift detectó hidroxilo cuando el cometa estaba casi tres veces más lejos del Sol que la Tierra, mucho más allá de la región donde el hielo superficial normalmente se convertiría directamente en vapor. Incluso a esa distancia, el cometa estaba perdiendo agua a un ritmo de aproximadamente 40 kilogramos por segundo, comparable a un chorro de agua saliendo de una manguera contra incendios completamente abierta. La mayoría de los cometas nativos de nuestro sistema solar permanecen relativamente inactivos a esa distancia.
La fuerte señal ultravioleta sugiere que pueden estar involucrados procesos adicionales. Una posibilidad es que la luz solar esté calentando pequeñas partículas de hielo que se han separado del núcleo. A medida que esos granos se calientan, podrían liberar vapor y suministrar la nube de gas circundante. Solo un pequeño número de cometas distantes han mostrado este tipo de fuente de agua extendida, y esto apunta a hielos en capas que pueden preservar información sobre cómo y dónde se formó originalmente el objeto.
Pistas sobre la Formación de Planetas Más Allá de Nuestro Sistema Solar
Cada cometa interestelar descubierto hasta ahora ha revelado algo diferente sobre la química de otros sistemas planetarios. En conjunto, estos visitantes muestran que los ingredientes que construyen los cometas, especialmente los hielos volátiles, pueden variar ampliamente de un sistema estelar a otro. Estas diferencias proporcionan información sobre cómo la temperatura, la radiación y la composición química dan forma a los materiales que eventualmente forman los planetas y posiblemente crean condiciones adecuadas para la vida.
Cómo el Observatorio Swift de la NASA Realizó el Descubrimiento
Detectar esa tenue señal ultravioleta también fue un logro técnico. El Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA lleva un telescopio relativamente pequeño de 30 centímetros, pero desde su posición en órbita puede observar longitudes de onda ultravioleta que son mayormente absorbidas por la atmósfera terrestre. Sin la interferencia del aire y el brillo del cielo, el telescopio ultravioleta/óptico de Swift puede alcanzar una sensibilidad comparable a la de un telescopio terrestre de clase 4 metros a esas longitudes de onda. Su capacidad para responder rápidamente permitió al equipo de Auburn observar 3I/ATLAS en cuestión de semanas después de su descubrimiento, antes de que se volviera demasiado tenue o se acercara demasiado al Sol para una observación segura desde el espacio.
«Cuando detectamos agua, o incluso su tenue eco ultravioleta, el OH, de un cometa interestelar, estamos leyendo una nota de otro sistema planetario», dijo Dennis Bodewits, profesor de física en Auburn. «Nos dice que los ingredientes para la química de la vida no son exclusivos de nuestro sistema.»
«Cada cometa interestelar descubierto hasta ahora ha sido una sorpresa», añadió Zexi Xing, investigador postdoctoral y autor principal del estudio. «‘Oumuamua estaba seco, Borisov era rico en monóxido de carbono, y ahora ATLAS está liberando agua a una distancia donde no lo esperábamos. Cada uno de ellos está reescribiendo lo que creíamos saber sobre cómo se forman los planetas y los cometas alrededor de las estrellas.»
3I/ATLAS se ha atenuado desde entonces y actualmente está fuera de la vista, pero se espera que vuelva a ser observable después de mediados de noviembre. Ese regreso brindará a los científicos otra oportunidad para monitorear cómo cambia su actividad a medida que se acerca al Sol. La detección de hidroxilo, detallada en The Astrophysical Journal Letters, ofrece la primera prueba sólida de que este cometa interestelar está liberando agua lejos del Sol. También destaca cómo incluso un modesto telescopio espacial, que opera por encima de la atmósfera terrestre, puede capturar tenues señales ultravioleta que conectan a este raro visitante con la familia más amplia de cometas y con los sistemas planetarios distantes donde nacen tales objetos.
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