3I/ATLAS-komeetan alkuperästä uusia vihjeitä

 information@eso.org lehdistötiedote 6. heinäkuuta 2026, Turku

Tähtitieteilijät ovat tehneet tarkkoja havaintoja 3I/ATLAS-komeetan koostumuksesta Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope -teleskoopilla (ESO:n VLT). Kohde on kaikkein kirkkain havaittu tähtienvälinen komeetta. Tiettyjä kemiallisia tunnusmerkkejä havaitsemalla he päättelivät, että 3I/ATLAS on todennäköisesti peräisin vanhan tähtijärjestelmän ulko-osista. Tämä on ensimmäinen tämäntyyppinen havainto Aurinkokunnan ulkopuolella muodostuneesta komeetasta. Tulokset valottavat tämän komeetan muodostumishistoriaa uudella tavalla ja viittaavat siihen, että se saattaa olla paljon Aurinkoa vanhempi.

 

Tässä kuvassa näkyy osa tähtienvälisen 3I/ATLAS-komeetan spektristä, joka on otettu 6.–26. joulukuuta 2025 ESO:n Very Large Telescope, eli VLT-teleskoopin UVES-instrumentilla. Tähtitieteilijät tutkivat UVES-instrumentin avulla syanidin spektriä. Syanidi on molekyyli, joka koostuu yhdestä hiiliatomista ja yhdestä typpiatomista. Tarkemmin sanottuna he mittasivat niiden isotooppisuhteita, eli saman atomin eri muotojen suhteellisia määriä. Nämä suhteet ovat herkkiä niille olosuhteille, joissa 3I/ATLAS muodostui, eikä niiden odoteta muuttuvan paljoakaan komeetan liikkuessa avaruudessa.

Spektrissä on piirteitä, jotka johtuvat 12C:stä, hiilen isotoopista, jossa on 6 protonia ja 6 neutronia, sekä 13C:stä, jossa on sen sijaan 7 neutronia. Nämä piirteet ovat hyvin heikkoja, mutta tähtitieteilijät tietävät tarkasti juuri ne aallonpituusalueet, joilta niitä kannattaa komeetan spektristä etsiä. Summaamalla yhteen useita spektrejä kohinaa saadaan pienennettyä, jolloin spektrin todelliset piirteet erottuvat paremmin.

Tutkimusryhmä teki vastaavia mittauksia kahdella typen isotoopilla, 14N:llä ja 15N:llä. Vertaamalla 12C/13C- ja 14N/15N-suhteita aurinkokunnan komeetoissa ja nuorten tähtien ympärillä olevissa materiakiekoissa mitattuihin arvoihin tutkimusryhmä päätteli, että 3I/ATLAS on todennäköisesti muodostunut paljon Aurinkoa vanhemman tähden ympärillä olevan kiekon ulko-osissa. Kuva ©

ESO/C. Opitom, J. Manfroid et al. Comet image: O. Hainaut.

 

Tähtienväliset komeetat ovat jäisiä kappaleita, jotka ovat muodostuneet jonkin muun tähden kuin Auringon ympärillä, ja joita toisinaan tulee myös omaan Aurinkokuntaamme. ”Ne ovat kuin planeettojen muodostumisprosessien fossiileja. Tämä tapahtui hyvin kaukana, mutta meillä on mahdollisuus tutkia sitä nyt paljon lähempää”, sanoo tähtitieteilijä Cyrielle Opitom, tutkija Edinburghin yliopistosta, Yhdistyneestä kuningaskunnasta. Opitom johti 3I/ATLAS-komeetasta tehtyä tutkimusta yhdessä belgialaisen Liègen yliopiston Jean Manfroidin ja Damien Hutsemékersin kanssa. Tutkimus on tänään julkaistu Nature Astronomy -lehdessä.

3I/ATLAS on kolmas havaittu tähtienvälinen kohde 1I/ʻOumuamuan ja 2I/Borisovin jälkeen. Se löydettiin, kun se oli lähestymässä Aurinkoa. Se pysyi Aurinkokunnassamme riittävän pitkän ajan, jotta tähtitieteilijät pystyivät tutkimaan sitä tarkasti. Vaikka kahden ensimmäisen tähtienvälisen kohteen koostumuksen mittaaminen oli vaikeaa näin ei ollut 3I/ATLASin kohdalla.  Ensimmäisen komeetan tapauksessa tähtitieteilijät eivät havainneet kaasua ja toinen oli liian himmeä. Kohteen ennennäkemättömän kirkkauden ansiosta tutkimusryhmä pystyi mittaamaan komeetan isotooppisuhteita, eli saman alkuaineen eri muotojen suhteellisia määriä.

Tutkimusryhmä mittasi ESO:n VLT-teleskoopin UVES-instrumentilla komeetan ympärillä olevassa kaasussa esiintyvien syanidimolekyylien hiili- ja typpi-isotooppisuhteita. Näiden suhteiden tiedetään paljastavan vihjeitä komeetan alkuperästä, sillä ne reagoivat hyvin herkästi muodostumisympäristön fysikaalisiin olosuhteisiin, jotka eivät todennäköisesti juurikaan muutu komeetan vaeltaessa avaruudessa.

”Toisin kuin Aurinkokuntamme komeetoilla, tällä tähtienvälisellä vierailijalla on epätavallisen korkeat hiili- ja typpi-isotooppisuhteet”, kertoo Liègen yliopiston tutkija ja yksi tutkimuksen kirjoittajista Aravind Krishnakumar. Martin Cordinerin Yhdysvaltain NASA:n Goddard Space Flight Centeristä tekemässä vastaavassa tutkimuksessa, joka julkaistiin viime kuun lopulla Nature-lehdessä, havaittiin samanlainen hiilen isotooppisuhde sekä kohonneet deuteriumin, eli raskaan vedyn, pitoisuudet [1]. Tutkimuksessa käytettiin James Webb -avaruusteleskoopin havaintoja. JWST on Yhdysvaltain, Euroopan ja Kanadan avaruusvirastojen yhteishanke.

Opitomin tutkimusryhmän havainnot viittaavat kokonaisuutena siihen, että komeetta on todennäköisesti muodostunut vanhan, ”matalan metallipitoisuuden” tähden ulkoalueilla. Matalan metallipitoisuuden tähdissä on vain vähän heliumia raskaampia alkuaineita, ja niiden uskotaan muodostuneen aikana, jolloin maailmankaikkeus oli paljon nuorempi ja kemiallisesti köyhempi kuin nykyään. Tutkimusryhmä epäilee, että 3I/ATLAS on siten peräisin tähdestä, joka on huomattavasti Aurinkoamme vanhempi. ”3I/ATLAS on todella jännittävä mahdollisuus toisen planeettakunnan koostumuksen tutkimiseen. Tällainen järjestelmä muodostui kauan ennen kuin Aurinkomme ja Aurinkokuntamme olivat edes olemassa”, sanoo yksi tutkimuksen kirjoittajista, Helsingin yliopiston tutkija Rosemary Dorsey. Eri tutkimusryhmien tulokset viittaavat siihen, että 3I/ATLAS on yli kaksi kertaa Auringon ikäinen.

Kun 3I/ATLAS etääntyy Auringosta ja himmenee vähitellen, sen havainnot VLT:llä myös hiipuvat. ESO:n tulevalla Extremely Large Telescope, eli ELT-teleskoopilla voidaan tehdä vastaavia havaintoja myös tulevista tähtienvälisistä kohteista, jotka ovat 3I/ATLAS-komeettaa himmeämpiä. ”Tähtienvälisten kohteiden tutkimusala on vielä hyvin nuori, emmekä oikeastaan tiedä, mitä odottaa. Joka kerta, kun uusi kohde löydetään, saamme uusia yllätyksiä”, Opitom toteaa lopuksi.

Viite

[1] Salazar-Manzanon ja Paneque-Carreñon johtama tutkimusryhmä käytti Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, eli ALMA-verkostoa, missä ESO on mukana kumppanina, mitatakseen raskaan (tai puoliraskaan) veden pitoisuutta 3I/ATLAS-komeetasta. He havaitsivat, että tämän tyyppisen veden pitoisuudet olivat korkeammat kuin aurinkokunnan komeetoissa.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa, joka julkaistaan Nature Astronomy -lehdessä (doi:10.1038/s41550-026-02921-7).

 

Varhaisesta maailmankaikkeudesta löytyi yllätys

Leidenin yliopiston observatoriossa (Alankomaat) opiskeleva Lucie E. Rowlandin johtamat tutkimusryhmä on tehnyt erikoisen löydön hyvin varhaisesta maailmankaikkeudesta – täysin kehittyneen ja Linnunradan kaltaisen galaksin.

REBELS-25:ksi kutsuttu galaksi näyttää yhtä järjestäytyneeltä spiraaligalaksilta kuin nykyiset galaksit, mutta näemme sen sellaisena kuin se oli maailmankaikkeuden ollessa vain 700 miljoonaa vuotta vanha. Tämä on yllättävää, sillä nykyisten galaksien muodostumista koskevien käsitystemme mukaan tällaisten varhaisten galaksien odotetaan olevan kaoottisempia. REBELS-25:n pyöriminen ja rakenne havaittiin Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) -teleskooppiverkoston avulla, jossa Euroopan eteläinen observatorio (ESO) on mukana yhteistyökumppanina.

Kuvassa näkyy galaksi REBELS-25 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) -teleskooppiverkoston havaitsemana, ja kuvan päälle on asetettu infrapunakuva muista tähdistä ja galakseista. Infrapunakuvan on ottanut ESO:n VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy). Tutkijat löysivät uudessa tutkimuksessa todisteita siitä, että REBELS-25 on selvästi pyörivä kiekkomainen galaksi, joka on havaittu vain 700 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Tämä tekee siitä kaukaisimman ja varhaisimman tähän mennessä löydetyn Linnunradan kaltaisen galaksin.

Kuva ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET.

 

Nykyään näkemämme galaksit ovat muuttuneet paljon alkuperäisistä kaoottisista, ja eri osista koostuneista galakseista, joita tähtitieteilijät yleensä havaitsevat maailmankaikkeuden varhaisessa vaiheessa. "Galaksien muodostumista koskevan käsityksemme mukaan odotamme, että useimmat varhaiset galaksit olisivat pieniä ja sotkuisen näköisiä", sanoi Jacqueline Hodge, Alankomaiden Leidenin yliopiston tähtitieteilijä ja yksi tutkimuksen kirjoittajista.

Nämä sotkuiset, varhaiset galaksit sulautuvat toisiinsa ja kehittyvät tasaisemmiksi uskomattoman pitkän ajan kuluessa. Nykyisten teorioiden mukaan on kulunut miljardeja vuosia ennen kuin galaksista on tullut yhtä järjestäytynyt kuin oma Linnunratamme, jossa on pyörivä kiekko ja spiraalihaarojen kaltaisia selkeitä rakenteita. REBELS-25:n havainto kuitenkin kyseenalaistaa tämän aikakäsityksen.

Tutkimuksessa, joka on hyväksytty julkaistavaksi Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -lehdessä, tähtitieteilijät havaitsivat, että REBELS-25 on kaukaisin koskaan löydetty selkeästi pyörivä kiekkomainen galaksi. Tästä galaksista meille saapuva valo on lähtenyt liikkeelle maailmankaikkeuden ollessa vain 700 miljoonan vuoden ikäinen, joka on vain viisi prosenttia maailmankaikkeuden nykyisestä 13,8 miljardin vuoden iästä. Siten REBELS-25:n selkeä pyöriminen oli odottamatonta. "Kun näemme galaksin, jolla on näin paljon yhtäläisyyksiä oman Linnunratamme kanssa ja jota pyöriminen dominoi, kyseenalaistaa käsityksemme siitä, miten nopeasti varhaisen maailmankaikkeuden galaksit kehittyivät nykyään havaittaviksi järjestäytyneiksi galakseiksi", sanoi Leidenin yliopiston tohtorikoulutettava ja tutkimuksen pääkirjoittaja Lucie Rowland.

Sama tutkimusryhmä havaitsi REBELS-25:n alun perin jo aiemmissa havainnoissa, jotka tehtiin myös Chilen Atacaman autiomaassa sijaitsevalla ALMA:lla. Tuolloin se oli jännittävä löytö, sillä siinä oli viitteitä galaksin pyörimisestä, mutta datan resoluutio ei ollut riittävän hyvä, jotta havainto olisi ollut varma. Jotta galaksin rakenteesta ja liikkeestä saataisiin enemmän tietoa, tutkimusryhmä teki ALMA:lla jatkohavaintoja korkeammalla resoluutiolla, mikä vahvisti galaksin ennätyksen olevan totta. "ALMA on ainoa olemassa oleva teleskooppi, jonka herkkyys ja resoluutio riittävät tähän", sanoi Renske Smit, brittiläisen Liverpool John Mooresin -yliopiston tutkija ja yksi tutkimuksen yksi kirjoittajista.

Yllättäen havainnot antoivat vihjeitä myös kehittyneemmistä piirteistä, jotka muistuttivat Linnunradan piirteitä. Näitä ovat sen keskellä oleva sauvarakenne ja jopa spiraalihaarat, vaikka tämän vahvistamiseksi tarvitaankin lisää havaintoja. "Lisätodisteiden löytäminen kehittyneemmistä rakenteista olisi jännittävää, sillä se olisi kaukaisin galaksi, jossa tällaisia rakenteita on tähän mennessä havaittu", Rowland sanoi. 

Tulevat REBELS-25:n havainnot muiden löydettävien varhaisten pyörivien galaksien kanssa voivat muuttaa käsitystämme galaksien varhaisesta muodostumisesta ja koko maailmankaikkeuden kehityksestä.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa nimeltään “REBELS-25: Discovery of a dynamically cold disc galaxy at z=7.31”, joka julkaistaan Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -lehdessä.