El Very Large Telescope ha ofrecido el retrato químico más detallado hasta la fecha de 3I/ATLAS, solo el tercer objeto interestelar conocido en atravesar el sistema solar. Durante 23 noches de espectroscopía de alta resolución con el instrumento ESPRESSO, los astrónomos rastrearon las emisiones de gas del cometa desde antes de su máximo acercamiento al Sol hasta 2,45 unidades astronómicas más allá.
El estudio, aceptado para su publicación en Astronomy & Astrophysics, es el tercero de una serie que caracteriza al visitante interestelar. Liderado por Baltasar Luco y Thomas H. Puzia, el equipo utilizó ESPRESSO con un poder de resolución espectral de aproximadamente 140 000 para medir líneas de emisión de múltiples especies moleculares durante el paso del cometa por el perihelio.
Un cometa rico en CO2 que se transforma cerca del Sol
El hallazgo más sorprendente es el cambio en el comportamiento químico del cometa. A grandes distancias heliocéntricas, 3I/ATLAS presenta una coma dominada por CO2. A medida que se acercaba al Sol y las temperaturas aumentaban, la química se desplazó progresivamente hacia una desgasificación impulsada por el agua.
El indicador CO2/H2O, un parámetro clave de la composición volátil de un cometa, abarcó un amplio rango desde aproximadamente 0,06 hasta 1,06 durante el período de observación. Estos valores son comparables a los medidos para el cometa interestelar anterior, 2I/Borisov, y consistentes con las observaciones de Subaru/HDS y el telescopio espacial SPHEREx.
El equipo midió las tasas de producción de cianógeno (CN) ajustando la banda molecular B2Sigma+ – X2Sigma+ utilizando un paquete de Python de acceso público llamado CometSpec. El índice de ley de potencia previo al perihelio se situó dentro del rango observado para los cometas del sistema solar, lo que sugiere que el comportamiento de desgasificación de 3I/ATLAS no es fundamentalmente diferente del de los cometas nacidos en nuestro propio vecindario.
Oxígeno prohibido y sublimación retardada
Las líneas de emisión de oxígeno prohibido, que surgen del oxígeno atómico metaestable en la coma, revelaron una asimetría inconfundible. La relación de flujo verde/rojo (G/R) disminuyó de aproximadamente 0,42 a 2,4 UA a aproximadamente 0,114 cerca del perihelio. Se prefirió firmemente un ajuste asimétrico por partes del oxígeno sobre un modelo simétrico, consistente con los modelos de inercia térmica que predicen la sublimación retardada del hielo de agua a medida que el núcleo se calienta.
Este patrón de sublimación retardada es un fenómeno conocido en los cometas del sistema solar y sugiere que el núcleo de 3I/ATLAS, a pesar de su origen interestelar, comparte propiedades físicas fundamentales con los cometas locales.
Hierro, níquel y un inventario químico creciente
Las observaciones del VLT/ESPRESSO también detectaron níquel atómico (NiI) y hierro (FeI) en la coma del cometa, sumándose al creciente inventario de elementos pesados identificados en objetos interestelares. Se midieron las tasas de producción posteriores al perihelio para C2 y CH, dos especies carbonadas adicionales que ayudan a restringir la química general del carbono del cometa.
Los autores señalan que los residuos en sus mediciones de CN muestran una dispersión sustancial, que podría deberse a efectos sistemáticos o factores físicos en la coma. La cadencia de observación actual no puede distinguir entre ambas posibilidades, lo que apunta a la necesidad de un monitoreo aún más frecuente de futuros visitantes interestelares.
Un marco para el próximo objeto interestelar
Junto con los resultados científicos, el equipo publicó CometSpec, un paquete de Python de acceso público para el modelado flexible de fluorescencia de espectros cometarios. Los datos observacionales reducidos también están disponibles públicamente, proporcionando tanto una referencia empírica como un marco metodológico para futuras campañas de monitoreo de objetos interestelares.
Con solo tres objetos interestelares confirmados en la historia, cada nuevo dato es valioso. 3I/ATLAS, descubierto en julio de 2025, ha sido estudiado intensivamente en todo el espectro electromagnético, desde rayos X con el satélite XRM de Japón hasta radio con ALMA. Las observaciones del VLT/ESPRESSO añaden detalles químicos críticos que informarán el diseño de futuras campañas de monitoreo, ya sea para el próximo cometa interestelar o para una misión de intercepción dedicada.
Traducido por Alessandra