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Der vor rund einem Jahr entdeckte Komet 3I/Atlas ist nicht nur ein Eindringling aus einem fremden Planetensystem, sondern offenbar auch deutlich älter als unsere Sonne. Zu diesem Ergebnis kommen zwei voneinander unabhängige Untersuchungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop sowie dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile. Die Studien erschienen in „Nature Astronomy“ und „Nature“.
„3I/Atlas eröffnet die seltene Chance, die chemische Zusammensetzung eines anderen Planetensystems zu analysieren – und zwar eines, das lange vor unserem Sonnensystem entstanden ist“, sagte Rosemary Dorsay von der Universität Helsinki.
Kometen gelten als Überbleibsel aus der Frühphase von Planetensystemen. Sie bestehen aus Gestein, Eis und gefrorenen Gasen und halten sich meist in den kalten Außenregionen um ihren Stern auf. Wird ihre Bahn gestört, nähern sie sich auf stark gestreckten Umlaufbahnen dem Zentralstern. Dabei verdampfen Eis und Gase und bilden den typischen Schweif.
Erst das dritte bekannte interstellare Objekt
Schon kurz nach seiner Entdeckung wurde klar, dass sich 3I/Atlas nicht auf einer geschlossenen Bahn wie gewöhnliche Kometen unseres Sonnensystems bewegt. Stattdessen folgt er einer offenen Hyperbelbahn – ein deutliches Zeichen dafür, dass er aus dem interstellaren Raum stammt. Nach Oumuamua und Borisov ist er damit erst das dritte Objekt aus einem anderen Planetensystem, das beim Durchflug durch unser Sonnensystem identifiziert wurde.
Anders als bei den beiden früheren Besuchern konnten Forschende diesmal dank einer großen und hellen Gashülle die chemische Zusammensetzung genauer vermessen. Dabei fiel auf, dass 3I/Atlas bei Kohlenstoff und Stickstoff andere Isotopenverhältnisse zeigt als Kometen aus unserem Sonnensystem.
Isotope sind Varianten desselben Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Zahl an Neutronen. Dadurch unterscheiden sie sich im Gewicht. Aus ihrer Häufigkeit lassen sich Rückschlüsse auf Entstehungszeit und Entwicklungsumfeld eines Himmelskörpers ziehen.
Hinweise auf eine Entstehung im frühen Universum
„Dieser interstellare Komet enthält auffallend wenige schwere Isotope“, erklärte Aravind Krishnakumar von der Universität Lüttich. Nach Einschätzung der Forschenden muss er daher in einer Umgebung entstanden sein, in der noch weniger schwere Elemente vorhanden waren als bei der Bildung unseres Sonnensystems.
Direkt nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren gab es vor allem Wasserstoff, Helium und geringe Mengen Lithium. Schwerere Elemente entstanden erst später im Inneren von Sternen durch Kernfusion. Erst über Milliarden Jahre reicherte sich das Universum mit diesen Stoffen an.
Aus den gemessenen Isotopenwerten leiten die Wissenschaftler nun ab, dass 3I/Atlas mehr als neun Milliarden Jahre alt sein dürfte. Unsere Sonne und die Planeten sind mit etwa 4,5 Milliarden Jahren nur ungefähr halb so alt. Der Komet stammt demnach vermutlich aus einem Planetensystem einer früheren kosmischen Generation.
Mit dem künftigen Extremely Large Telescope der ESO wollen Astronomen in den kommenden Jahren weitere interstellare Kometen und Asteroiden aufspüren. Solche Objekte könnten wertvolle Einblicke in die Entstehung von Planetensystemen zu verschiedenen Zeiten der Entwicklung des Universums liefern.
Quelle: dpa/bearbeitet durch Julian Weber
