Sao chổi liên sao 3I/ATLAS sẽ đạt được sự thẳng hàng đặc biệt với trục Mặt trời-Trái đất vào ngày 22 tháng 1 năm 2026, lúc 13:00 UTC. Cấu hình hình học hiếm có này sẽ định vị Trái đất gần như chính xác giữa Mặt trời và vật thể, tạo điều kiện lý tưởng cho các quan sát thiên văn chi tiết.
Các nhà thiên văn học từ một số tổ chức đang theo dõi sự kiện này, điều này sẽ cho phép nghiên cứu các hiện tượng quang học trong bụi sao chổi chưa từng được ghi nhận ở các vật thể có nguồn gốc bên ngoài Hệ Mặt trời. Sao chổi, sao chổi thứ ba được xác nhận là liên sao, đã duy trì quỹ đạo hyperbol và tốc độ cao kể từ khi được phát hiện.
Các quan sát cho thấy góc pha sẽ ở mức dưới 2 độ trong khoảng một tuần từ ngày 19 đến ngày 26 tháng 1. Cửa sổ này mang đến cơ hội duy nhất để thu thập dữ liệu về thành phần và cấu trúc của vật chất được hình thành trong một hệ sao khác.
Vào ngày thẳng hàng tối đa, sao chổi sẽ cách Mặt trời khoảng 3,33 đơn vị thiên văn và cách Trái đất khoảng 2,35 đơn vị thiên văn. Độ lớn thị giác ước tính của nó là khoảng 16,7, đòi hỏi kính thiên văn từ trung bình đến lớn để ghi lại chính xác.
Sự khám phá và quỹ đạo của 3I/ATLAS
Hệ thống ATLAS đã xác định được sao chổi vào ngày 1 tháng 7 năm 2025 ở Chile trong quá trình quét định kỳ để tìm các tiểu hành tinh tiềm ẩn nguy hiểm. Các phân tích sau đó đã xác nhận nguồn gốc giữa các vì sao của nó bằng độ lệch tâm quỹ đạo của nó khoảng 6,139 và tốc độ so với Mặt trời là 57,7 km/s.
Vật thể này đạt điểm cận nhật vào ngày 29 tháng 10 năm 2025, cách Mặt trời 1,36 đơn vị thiên văn. Kể từ đó, nó đang trên đường rời khỏi Hệ Mặt trời, với một chuyến đi gần tới Sao Mộc dự kiến vào ngày 16 tháng 3 năm 2026, ở 0,358 đơn vị thiên văn.
Dữ liệu quỹ đạo cho thấy độ nghiêng lùi gần 175 độ, một đặc điểm khác biệt của sao chổi địa phương. Các quan sát bằng kính viễn vọng không gian đã ghi lại tình trạng hôn mê và khí thải có thể nhìn thấy, giúp phân biệt nó với vật thể liên sao đầu tiên, ‘Oumuamua, không cho thấy hoạt động tương tự.
Hiện tượng quang học xung đột
Việc căn chỉnh sẽ kích hoạt cái gọi là hiện tượng lóa đối lập, sự gia tăng độ sáng được quan sát thấy khi góc pha tiến tới 0. Hiệu ứng này là kết quả của hai cơ chế chính: che khuất bóng giữa các hạt bụi và tán xạ ngược kết hợp của ánh sáng mặt trời.
Ở các sao chổi trong Hệ Mặt trời, hiện tượng này đã được đo lường trong một số trường hợp hạn chế, chẳng hạn như 67P/Churyumov-Gerasimenko. Tuy nhiên, đối với các vật thể liên sao, chưa bao giờ có cơ hội tương tự, vì sao chổi thứ hai được xác nhận, 2I/Borisov, duy trì góc pha trên 16 độ.
- Việc ẩn bóng xảy ra ở các góc lớn hơn 2 độ và loại bỏ bóng do các hạt tạo ra.
- Tán xạ ngược kết hợp chiếm ưu thế dưới 2 độ và tạo ra sự giao thoa tăng cường từ ánh sáng phản xạ.
- Biên độ của ngọn lửa phụ thuộc vào suất phản chiếu và cấu trúc của hạt bụi.
- Chiều rộng góc thay đổi tùy thuộc vào cách đóng gói của các hạt.
Điều kiện quan sát dự kiến
Kính thiên văn có khẩu độ lớn hơn 1 mét sẽ được yêu cầu để đo quang chính xác ở cường độ dự kiến. Các quan sát đa băng tần, trong ít nhất ba bộ lọc, sẽ giúp phân biệt các cơ chế quang học liên quan.
Phép đo phân cực tuyến tính gần với góc tối thiểu sẽ cung cấp thêm thông tin về cấu trúc hạt. Sự phối hợp giữa các đài quan sát ở các kinh độ khác nhau sẽ đảm bảo tầm phủ sóng liên tục theo thời gian và giảm thiểu sự gián đoạn do điều kiện thời tiết.
Khoảng thời gian một tuần cho phép chúng tôi tách biệt các biến thể về độ sáng do sự bùng nổ dao động nội tại của sao chổi gây ra. Nên sử dụng độ chính xác tương đối dưới 0,03 độ lớn trên mỗi điểm dữ liệu để có kết quả chắc chắn.
Thành phần và đặc điểm bụi
Các phân tích quang phổ cho thấy tỷ lệ carbon dioxide cao so với nước đóng băng trong tình trạng hôn mê 3I/ATLAS. Sự hiện diện của khí giàu niken và dấu hiệu của vật liệu cacbon cho thấy sự hình thành của một hệ hành tinh cổ đại, hơn bảy tỷ năm tuổi.
Bụi có thể có suất phản chiếu thấp, điển hình của các hợp chất chứa cacbon, hoặc cao hơn nếu nó bao gồm các mảnh băng đã qua xử lý. Sự bùng nổ của sự đối lập sẽ giúp xác định xem các hạt là tập hợp nhỏ gọn hay fractal, tiết lộ các điều kiện môi trường có nguồn gốc.
Những hình ảnh gần đây từ Kính viễn vọng Không gian Hubble cho thấy một cấu trúc chuẩn trực ở phần đối đuôi, hướng về phía Mặt trời. Đặc điểm này vẫn tồn tại sau điểm cận nhật và cho thấy động lực phản lực khác với các sao chổi mặt trời thông thường.
Các hạt lớn hơn mong đợi đã được phát hiện trong các tia hướng về phía Mặt trời. Đặc điểm này thách thức các mô hình thăng hoa tiêu chuẩn và gợi ý các quá trình bề mặt độc đáo trong nhân sao chổi.
Ý nghĩa khoa học của sự kiện
Sự liên kết này thể hiện cơ hội đầu tiên để mô tả đặc điểm của bụi liên sao trong chế độ đối lập chặt chẽ. Dữ liệu được thu thập có thể làm rõ sự khác biệt giữa vật liệu nguyên sơ từ các đám mây phân tử bên ngoài và bụi đã qua xử lý trong các đĩa tiền hành tinh.
So sánh với sao chổi cục bộ sẽ làm nổi bật sự khác biệt về thành phần giữa các hệ sao. Thông tin về suất phản chiếu và sự đóng gói của hạt sẽ góp phần vào các mô hình hình thành hành tinh trong môi trường xa xôi.
Những quan sát bổ sung được thực hiện
Các kính thiên văn như James Webb và Hubble đã thu được dữ liệu từ sao chổi trong các giai đoạn trước của quỹ đạo của nó. Hồ sơ bao gồm lượng khí thải xyanogen, carbon monoxide và dấu vết của niken nguyên tử, tương thích với thành phần sao chổi tự nhiên.
Việc tìm kiếm các tín hiệu nhân tạo được thực hiện bằng kính viễn vọng vô tuyến đã không phát hiện ra sự phát xạ bất thường. Kết quả củng cố việc phân loại vật thể là sao chổi giữa các vì sao có nguồn gốc tự nhiên.
Các quan sát của tàu thăm dò Juice của ESA diễn ra vào tháng 11 năm 2025. Việc truyền dữ liệu được lên kế hoạch vào tháng 2 năm 2026 do hạn chế về nhiệt trong quá trình đi qua bên trong Hệ Mặt trời.
Quỹ đạo tương lai của sao chổi
Sau cuộc chạm trán với Sao Mộc vào tháng 3 năm 2026, 3I/ATLAS sẽ tiếp tục tăng tốc ra khỏi Hệ Mặt trời. Các dự đoán cho thấy nó sẽ chạm tới vùng bên trong của đám mây Oort vào khoảng năm 2189.
Vào năm 2027, sao chổi sẽ cách Mặt trời 16 đơn vị thiên văn, với cường độ ước tính là 24. Một năm sau, khoảng cách sẽ tăng lên 28 đơn vị thiên văn và độ sáng của nó thậm chí còn yếu hơn.
Sự liên kết năm 2026 có thể không được lặp lại trong nhiều thập kỷ, khiến sự kiện hiện tại trở nên đặc biệt có giá trị. Các quan sát phối hợp sẽ tối đa hóa lợi ích khoa học từ đoạn văn độc đáo này.
Sự chuẩn bị của cộng đồng thiên văn
Các tổ chức ở một số châu lục lên kế hoạch cho các chiến dịch quan sát dành riêng cho giai đoạn tháng Một. Mạng lưới kính thiên văn chuyên nghiệp và nghiệp dư sẽ góp phần lấy mẫu theo thời gian trên diện rộng.
Các giao thức bao gồm giám sát trắc quang và phân cực có độ chính xác cao. Việc chia sẻ dữ liệu nhanh chóng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các phân tích sơ bộ trong suốt thời gian quan sát.
Sự kiện này củng cố nhu cầu về cơ sở hạ tầng lâu dài để nghiên cứu các vật thể giữa các vì sao. Dự kiến tỷ lệ khám phá sẽ tăng lên nhờ các kính thiên văn mới, đòi hỏi phải có các chiến lược phối hợp toàn cầu.
- Phối hợp quốc tế tối ưu hóa phạm vi phủ sóng 24 giờ.
- Kính viễn vọng không gian bổ sung cho các quan sát trên mặt đất.
- Dữ liệu công khai tăng tốc phân tích độc lập.
- Các giao thức được tiêu chuẩn hóa đảm bảo khả năng so sánh kết quả.
Sự liên kết 3I/ATLAS mang đến một cơ hội hiếm có để nâng cao kiến thức về vật chất bên ngoài Hệ Mặt trời. Những quan sát có hệ thống trong tuần quan trọng sẽ tạo ra một di sản khoa học lâu dài về thành phần giữa các vì sao.
