Ölçülen oran, Güneş Sistemi kuyruklu yıldızlarının üstünde

JWST, yıldızlararası cisim 3I/ATLAS'ın karbon içeren moleküllerinde olağan dışı yüksek karbon-12/karbon-13 oranları görmüştü; bu, cismin bugünkü yerel yıldızlararası ortamdan daha düşük metallikte oluştuğuna işaret ediyor. Aynı cisimde suyun döteryum-hidrojen oranı da Güneş Sistemi kuyruklu yıldızlarının ve yakındaki düşük kütleli yıldız oluşum bölgelerinin üstünde. Furuya ve meslektaşlarının Astrophysical Journal Letters'a sunduğu önbaskı, bu suyun ana moleküler bulut ve çekirdekten miras kaldığını varsayıyor.[1]

Gözlenen su D/H oranı yaklaşık 0,01. Bu bir model makalesi: JWST'nin izotop ölçümünü yeni bir teleskop keşfi olarak değil, hangi fiziksel koşulların o sayıyı üretebileceğini soran bir ızgara olarak okuyor. Hakem süreci tamamlanmış bir dergi makalesi değil; arXiv'deki metin dergiye sunulmuş bir önbaskı.[1]

Düşük metallik, H3+ döteryumunu su buzuna aktarıyor

Yazarlar buluttan çekirdeğe uzanan gaz-buz astrokimya modellerinde gaz yoğunluğunu, morötesi ışınım alanını, kozmik ışın iyonlaşma hızını ve metalliği değiştirip gaz sıcaklığı için ısıl dengeyi çözüyor. Düşük metallik H3+ döteryumlaşmasını güçlendiriyor; daha önemlisi, bu zenginleşmenin su buzuna geçişini kolaylaştırıyor. Morötesi alan ve iyonlaşma hızı ise tekdüze işlemiyor: kimyasal ve ısıl etkiler yarıştığı için su D/H oranı bunlara göre monoton olmayan bir eğri çiziyor.[1]

Izgarada gözlenen oran, Güneş metalliğinin altında ve görece yoğun bulutlarda en kolay çıkıyor; iyonlaşma hızı saniyede 10 üzeri eksi 15'in altında kaldıkça morötesi alanın ayrıntısı ikinci planda kalabiliyor. Metan D/H oranının suya göre normalleştirilmiş değeri metalliğe duyarsız; bu da 67P/Churyumov–Gerasimenko ile 3I/ATLAS'taki benzer değerlere uyuyor. Diskte sonradan işlenme, Güneş metalliğinde de yüksek su D/H üretebilecek rakip bir yol olarak duruyor.[1]

Sıradaki spektrum, miras ile disk işini ayıracak

Bu cismin suyu bize doğduğu bulutun metalliğini taşıyor olabilir. Bunu bir keşif ilanı gibi okumak için erken: elimizdeki şey, düşük metallikli bir miras senaryosunun mevcut JWST oranıyla tutarlı olduğudur. Aynı D/H sayısını Güneş metalliğinde, farklı bir yoğunluk ve ışıma kombinasyonuyla da üreten istisnai modeller var. Sıradaki gözlem, karbon izotopları ile su D/H'nin aynı anda hem düşük metallikli bir buluta hem de sonradan ısınmış bir diske sığıp sığmadığını sıkıştıracak.[1]