Möödunud aasta juulis teleskoopide vaatevälja sattunud komeet oli alles kolmas omasugune astronoomidele silma jäänud tähtedevaheline külaline. Esimene rändur 'Oumuamua lendas Päikesest mööda 2017. aastal, kuid ei jätnud endast maha uuritavat gaasisaba. Talle järgnenud komeet 2I/Borisov jäi instrumentide jaoks jällegi liiga kahvatuks. Uusima tulnuka pind hakkas aga Päikesele lähenedes intensiivselt aurustuma ja muutus öötaevas üha eredamaks.

Vallandunud ainepilv andis astronoomidele võimaluse jääpalli koostist täpsemalt uurida. Edinburghi Ülikooli astronoom Cyrielle Opitom selgitas Space.com-ile, et tähtedevahelised objektid toimivad justkui väga kaugete planeedisüsteemide tekkeprotsesse kirjeldava päevikuna.

Minevikusündmuste rekonstrueerimiseks lugesid uurijad spetsiifilist kosmilist kella, mille osutiteks on aatomite teisendid ehk isotoobid. Iga elemendi aatomituumas istub kindel arv prootoneid, kuid neutronite arv võib sõltuvalt päritolust erineda. Massierinevus muudabki isotoobid väärtuslikeks salvestusseadmeteks. Nende suhe annab aimu taevakeha ajaloost, tekkekohast ja temperatuurist.

James Webbi kosmoseteleskoop ja Tšiilis paiknev Väga Suur Teleskoop võtsid sihikule komeedis leiduva süsiniku. Kaks võimsat instrumenti mõõtsid tavapärase kerge süsiniku C-12 ja ühe lisaneutroniga C-13 omavahelist suhet.

Päikesesüsteemi taevakehades on kahe süsinikutüübi suhe enamasti 90:1-le ehk iga raskema süsinikuaatomi kohta leiab 90 kerget süsiniku aatomit. Eksokomeedis küündis kerge süsiniku ülekaal aga ligi kahesajani. Liège'i Ülikooli uurija Aravind Krishnakumar kinnitas, et erinevalt kohalikest komeetidest kandis 3I/ATLAS endas harjumatult kõrgeid isotoopide suhtarve.

Vahe viitab otseselt Linnutee galaktika pikaajalisele arengule. Universumi algusaegadel leidus kosmoses algupärast kerget süsinikku tohutul hulgal. Ajapikku on esimesed tähepõlvkonnad kustunud ja paisanud galaktikasse laiali järjest enam süsiniku raskemat varianti. Kosmiline menüü rikastub uute raskete elementidega iga sureva tähega.

Komeedi ematäht pidi järelikult süttima Päikesest märksa varem. NASA teadlane Martin Cordiner ja tema kolleegid arvutasid välja, et taoline keemiline profiil paigutab komeedi sünniaja 10–12 miljardi aasta tagusesse aega, kui ematähe sünnikeskkond oli metallivaene. Võrdlusena süttis Päike alles umbes 4,6 miljardit aastat tagasi

Tehtud järeldustele lisas kaalu jäisest kehast leitud tavalise ja raske vesiniku ehk deuteeriumi üksikasjalik analüüs. Maa ookeanide ja siinsete komeetide vastavaid näitajaid ületas 3I/ATLAS enam kui kümnekordselt. Raske vesinik koguneb eelistatult veejäässe ainult kosmiliselt käredas pakases, kus temperatuur langeb alla 30 kelvini (-243°C) . Protsessi kiirendab tugev kosmiline kiirgus, mis purustab pilves leiduvaid molekule.

Karmlei sünnikeskkonnale viitas ka lämmastiku teisendite suhe. Noore tähe tugev kiirgus kipub tähesüsteemide sisealadel kergeid lämmastikumolekule laili lammutama. Läbivalgustatud jääpall peitis endas aga ohtralt just kerget lämmastikku. Taevakeha kleepus kokku süsteemi äärealadel, kuhu hävitav kiirgus ei küündinud. Vesiniku ja lämmastiku teisendite suhtes üheskoos viitavad, et komeedi koostis püsis aastamiljardite vältel samasugune.

Astronoomide sõnul on ematähest kaugel tiirlevaid väikeseid jääpalle orbiidilt üsna kerge välja lüüa. Arvutisimulatsioonide põhjal võib väiksemaid kehasid süsteemist välja pilduda näiteks rändavate hiidplaneetide gravitatsioon. Komeedi tekkekoht viitab teisele stsenaariumile. Kosmilise jää- ja tolmupalli kiskus ematähe juurest lahti ilmselt mööduva tähe külgetõmbejõud ja paiskas selle tähtedevahelisse ruumi. Sealt edasi triivis komeet miljardeid aastaid uhkes üksinduses.

Astronoomid leidsid aurustuvast gaasipilvest ka vett, süsihappegaasi, vingugaasi, metaanijääke ning vabu raua- ja nikliaatomeid. Samu aineid leiab Päikesesüsteemi komeetidest. 3I/ATLAS-e teeb teistsuguseks just nende ainete omavaheline jaotus. Näiteks süsihappegaasi ja metanooli leidus saba sees kohalike ränduritega võrreldes märksa enam.

Helsingi Ülikooli astronoom Rosemary Dorsey kiitis uusi uurimisvõimalusi, lisades, et sarnased objektid aitavad teadlastel mõista ammu enne Päikesesüsteemi tekkinud maailmade koostist. Tulevikus valmivad uue põlvkonna maapealsed seadmed võiksid sarnaseid rändureid leida taevast juba oluliselt rohkem. Mõõtmised pakuksid astronoomidele väärtusliku fossiilse arhiivi planeedisüsteemide arengust läbi kogu galaktika ajaloo.

Astronoomid kirjeldavad vaatlusi ajakirjas Nature ilmunud töödes.