Nuove anomalie di 3I/ATLAS, Avi Loeb: “Dati incoerenti con l’origine, più studiamo e più appare sconcertante”
Più escono studi su 3I/ATLAS e più fitto diventa il mistero su origini e caratteristiche anomale di questo affascinante oggetto interstellare, il terzo mai scoperto dopo 1I/'Oumuamua (2017) e 2I/Borisov (2019). Tre nuove ricerche, infatti, non solo evidenziano che i peculiari rapporti fra gli isotopi suggeriscono un'origine antichissima, risalente a circa 10-12 miliardi di anni fa (durante l'“infanzia” dell'Universo), ma anche che l'oggetto è nato attorno a una stella a bassa metallicità, ovvero povera in elementi pesanti. Secondo l'astrofisico Avi Loeb un'origine così antica in un sistema di questo tipo non è compatibile con il budget di massa determinato dalle recenti analisi condotte con il Telescopio Spaziale Hubble.
Secondo i calcoli dello scienziato dell'Università di Harvard, infatti, alla luce del diametro stimato di 3I/ATLAS – pari a circa 2,6 chilometri – e della densità numerica pari a 0,007 per Unità Astronomica al cubo (una UA è la distanza che separa il centro della Terra da quello del Sole, circa 150 milioni di chilometri), si prevede che all'interno di un volume che arriva fino alla remota e gelida Nube di Oort siano presenti 30 trilioni – 30.000 miliardi – di oggetti come 3I/ATLAS, per un totale di circa 100 masse terrestri. Poiché soltanto 1/10 delle stelle presenti nel disco spesso della nostra galassia (la Via Lattea) presenta una metallicità sensibilmente inferiore a quella del Sole, ciascuna di esse dovrebbe produrre circa 1.000 masse terrestri di oggetti come il visitatore interstellare. Ma una popolazione del genere non è possibile, proprio perché le stelle a bassa metallicità non hanno elementi pesanti a sufficienza per dar vita a una simile popolazione.
In sostanza, spiega il professor Loeb su Medium, l'anomala abbondanza degli isotopi di 3I/ATLAS non è coerente con l'origine antichissima nel cuore di un sistema stellare a bassa metallicità, come suggerito dalle ultime ricerche. “Più dati otteniamo su 3I/ATLAS, più la cosa appare sconcertante”, ha chiosato l'astrofisico israeliano naturalizzato statunitense nel suo articolo. Ma vediamo un po' più nel dettaglio cosa è emerso dagli articoli pubblicati su ArXiv e non ancora sottoposti a revisione paritaria.
Il primo citato da Avi Loeb su Medium è stato condotto da un team di ricerca internazionale guidato da scienziati della Solar System Exploration Division presso il Goddard Space Flight Center della NASA, in stretta collaborazione con i colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti anche il NEO Coordination Centre dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) che si trova a Frascati, in provincia di Roma. Gli scienziati coordinati dal dottor Martin Cordiner si sono concentrati sugli spettri raccolti attraverso il Telescopio Spaziale James Webb. Dalle analisi è emerso che l'acqua del visitatore interstellare è molto ricca di deuterio, uno degli isotopi dell'idrogeno. Gli isotopi sono atomi di uno stesso elemento ma con un numero diverso di neutroni nel nucleo e quindi massa differente; poiché hanno lo stesso numero di elettroni, mantengono le medesime proprietà chimiche, ma diverse proprietà fisiche degli atomi “originali”. L'acqua di 3I/ATLAS presenta un rapporto tra deuterio ed idrogeno (D/H) pari allo 0,95 percento, che più di 10 volte ciò che si osserva nelle comuni comete del Sistema solare.
Anche i rapporti ¹²C/¹³C in CO e CO₂ (anidride carbonica) presentano valori più elevati delle normali comete che viaggiano nel nostro sistema. Non c'è nulla di cui stupirsi per questi valori divergenti, dato che si tratta di un oggetto interstellare che arriva da un sistema sconosciuto con caratteristiche sensibilmente diverso dal nostro. Ciò che risulta significativo è il fatto che tali rapporti isotopici indicano che la formazione di 3I/ATLAS è avvenuta in un mondo alieno povero di metalli, a basse temperature e in tempi antichissimi, ovvero tra i 10 e 12 miliardi di anni fa, in un tempo relativamente non troppo distante dal Big Bang, l'evento che ha dato il via all'espansione dell'Universo.
Anche il secondo studio è giunto a conclusioni analoghe. La ricerca guidata da Cyrielle Opitom si basa sugli spettri raccolti dal potente Very Large Telescope (VLT) sito in Cile e si concentra sui rapporti isotopici del carbonio e dell'azoto ottenuti dall'analisi della molecola di cianuro (CN). In questo caso i ricercatori hanno determinato i seguenti valori, ¹²C/¹³C ≈ 147 e ¹⁴N/¹⁵N ≈ 343: nel primo caso il rapporto è un po' più alto di quello delle comete del Sistema solare, nel secondo siamo a più del doppio. Anche in questo caso nulla di sorprendente, alla luce dell'origine ignota di 3I/ATLAS, ma anche questi dati convergono verso la stessa conclusione: origine antichissima in un sistema a bassa metallicità.
Come spiegato dal professor Avi Loeb, questi risultati non sono coerenti con la massa di 3I/ATLAS e l'abbondanza stimata per oggetti analoghi all'interno della Nube di Oort, che si estende per circa 100.000 unità astronomiche. Di fatto, evidenzia l'esperto, le stelle a bassa metallicità non possono fisicamente produrre abbastanza oggetti come 3I/ATLAS, alla luce della bassa percentuale di elementi pesanti (le stelle di questo tipo possiedono solo 0,002 masse solari di elementi pesanti). La conclusione degli studi, per quel che concerne il budget di massa, non è dunque sostenibile di almeno tre ordini di grandezza, spiega Loeb. Per chiarire questo concetto, in un secondo articolo pubblicato su Medium l'esperto ha sottolineato che “o il raggio dedotto o la densità numerica della popolazione di oggetti simili a 3I/ATLAS sono sovrastimati” oppure “la loro associazione con stelle povere di metalli è errata”. Ciò che è certo è che 3I/ATLAS continua ad affascinare gli esperti per le sue caratteristiche e origini misteriose.
