Phân tích nước nặng cho thấy du khách liên sao được sinh ra trong môi trường khắc nghiệt của Dải Ngân hà

Sự di chuyển của sao chổi 3I/ATLAS đến gần Mặt trời đã cung cấp dữ liệu chưa từng có về sự hình thành các thiên thể bên ngoài hệ hành tinh của chúng ta. Vật thể đã giải phóng một lượng khí đáng kể trong quá trình tiếp cận gần nhất. Các thiết bị có độ chính xác cao đã phát hiện ra nồng độ deuterium bất thường trong nước do hạt nhân đẩy ra. Khám phá này chỉ ra nguồn gốc ở điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt. Các chuyên gia tin rằng thiên thể mang thông tin quan trọng về sự khởi đầu của Dải Ngân hà.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan đã tiến hành phân tích chi tiết về lượng khí thải. Công trình khoa học chứng minh rằng sao chổi hình thành ở một vùng thiên hà lạnh hơn đáng kể và có mức bức xạ thấp hơn mức được ghi nhận trong Hệ Mặt trời. Phát hiện này củng cố lý thuyết cho rằng các đĩa tiền hành tinh có những đặc điểm hóa học rất khác nhau tùy thuộc vào vị trí của chúng. Vật chất được bảo quản trong băng đóng vai trò như một viên nang thời gian vật lý thiên văn.

Thành phần hóa học tiết lộ nguồn gốc cổ xưa của du khách vũ trụ

Sự hiện diện của nước bán nặng trong ejecta đã thu hút sự chú ý ngay lập tức của các nhà thiên văn học. Deuterium bao gồm một đồng vị của hydro có một proton và neutron trong hạt nhân của nó. Nước thông thường được tìm thấy trên Trái đất chứa chủ yếu là hydro đơn giản. Các phép đo chỉ ra rằng tỷ lệ của nguyên tố này trong 3I/ATLAS vượt quá ít nhất 30 lần giá trị được ghi nhận ở các sao chổi địa phương. Khi so sánh với các đại dương trên Trái đất, hệ số nhân này vượt quá mốc 40.

Mức độ deuterium cao hoạt động như một nhiệt kế tự nhiên của môi trường hình thành vật thể. Hóa học vũ trụ xác định rằng quá trình làm giàu đồng vị này diễn ra tốt nhất ở nhiệt độ dưới 30 kelvin. Kịch bản này yêu cầu một đĩa bụi và khí cách ly. Vị trí cần phải cách xa ảnh hưởng phóng xạ của các ngôi sao trẻ, nặng. Các tính toán cho thấy sao chổi có thể đã kết tụ lại từ 7 đến 12 tỷ năm trước. Hệ Mặt trời có tuổi đời khoảng 4,5 tỷ năm.

Thành phần được bảo toàn trong hạt nhân phản ánh thời gian hình thành sao mạnh mẽ trong thiên hà. Môi trường nghèo kim loại thời kỳ đó đã tạo ra một chất hóa học băng hoạt động rất đặc biệt. Việc phân tích tỷ lệ đồng vị carbon cũng cho thấy mức độ cao trong một số loại khí được giải phóng. Những yếu tố này kết hợp lại xác nhận bản chất nguyên thủy của thiên thể. Cơ hội nghiên cứu một mảnh nguyên vẹn của một ngôi sao khác mà không cần gửi tàu thăm dò giữa các vì sao là một cột mốc khoa học.

Thiết bị tiên tiến theo dõi hành trình đi qua Hệ Mặt trời

Việc thu thập dữ liệu yêu cầu sử dụng cơ sở hạ tầng trên mặt đất có độ phân giải cực cao. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng Mảng milimét/hạ milimét lớn Atacama, đặt tại Chile, để ghi các số đo chính. Ứng viên tiến sĩ Luis Salazar Manzano lãnh đạo việc xử lý thông tin tại Khoa Thiên văn học tại Đại học Michigan. Trợ lý giáo sư Teresa Paneque-Carreño từng là đồng lãnh đạo cuộc điều tra. Độ nhạy của ăng-ten Chile giúp có thể phân biệt rõ ràng các phân tử nước thông thường với các phân tử chứa đồng vị nặng.

• Việc thu thập dữ liệu quan trọng nhất diễn ra đúng sáu ngày sau điểm cận nhật của vật thể.
• Đài quan sát MDM, đặt tại Arizona, đảm bảo những quan sát ban đầu về lượng khí thải.
• Kính viễn vọng Không gian James Webb đã cung cấp những kết quả sơ bộ hỗ trợ cho kết luận của nhóm.
• Các phép đo duy trì tính nhất quán về mặt kỹ thuật trong suốt các thời kỳ quan sát thiên văn khác nhau.
• Các nhóm từ các quốc gia khác nhau tiếp tục tham gia giám sát liên tục sự suy giảm hoạt động.

Việc trao đổi thông tin giữa các đài quan sát khác nhau đảm bảo tính chắc chắn của kết quả được công bố. Việc phát hiện deuterium trong một vật thể từ bên ngoài vùng lân cận vũ trụ của chúng ta là một kỳ tích chưa từng có trong lịch sử thiên văn học. Các kỹ thuật vô tuyến được cải tiến trong chiến dịch quan sát này đã thiết lập một quy trình nghiên cứu mới. Những vị khách du hành giữa các vì sao trong tương lai sẽ trải qua quá trình xem xét kỹ lưỡng tương tự bằng cách sử dụng cùng phương pháp theo dõi phân tử này.

Leia Também

MacBook Neo giá 599 USD mới là sự đặt cược của John Ternus để thu hút người dùng Windows

NASA sử dụng ảnh chụp dưới nước để đánh giá tấm chắn nhiệt sau khi tàu Artemis 2 trở về

Apple ra mắt MacBook Neo với giá 600 USD dưới sự lãnh đạo của John Ternus, CEO tương lai của thương hiệu

Quỹ đạo hyperbol đánh dấu sự chia tay dứt khoát của vật thể

Hệ thống cảnh báo ATLAS đã xác định được thiên thể vào ngày 1 tháng 7 năm 2025. Các tính toán quỹ đạo ngay lập tức đã xác nhận nguồn gốc bên ngoài của vật thể do tốc độ và góc tiếp cận cực cao của nó. Cộng đồng khoa học công nhận đây chỉ là vị khách liên sao thứ ba được xác nhận đi ngang qua khu vực lân cận của chúng ta. Sao chổi đã thể hiện hoạt động thăng hoa kể từ thời điểm được phát hiện. Vào thời điểm đó, nó vẫn cách Mặt trời khoảng 5 đơn vị thiên văn.

Nhân của sao chổi có kích thước khiêm tốn, đường kính chưa đến một km. Mặc dù có kích thước nhỏ nhưng phương pháp sử dụng năng lượng mặt trời đã giải phóng nhiều loại hợp chất dễ bay hơi. Các cảm biến đã phát hiện sự hiện diện của carbon dioxide, carbon monoxide và metan trong trạng thái hôn mê của vật thể. Điểm cận nhật, điểm gần ngôi sao trung tâm nhất, xảy ra vào tháng 10 năm 2025. Bức xạ mặt trời cường độ cao đã kích hoạt quá trình đốt nóng đẩy vật chất đã đóng băng hàng tỷ năm trước.

Động lực quỹ đạo của 3I/ATLAS ngăn cản mọi khả năng quay trở lại Hệ Mặt trời. Quỹ đạo hyperbol đảm bảo rằng sao chổi sẽ tiếp tục hành trình xuyên qua không gian sâu sau khi nó quay quanh Mặt trời. Các nhà thiên văn học duy trì việc theo dõi hàng ngày khi độ sáng của vật thể giảm dần. Thông tin được thu thập trong khoảng thời gian hiển thị ngắn gọn này sẽ tạo thành cơ sở dữ liệu cơ bản. Việc di chuyển nhanh chóng đòi hỏi sự nhanh nhẹn trong việc phân bổ thời gian sử dụng cho các kính thiên văn lớn nhất thế giới.

Tác động của những khám phá đối với vật lý thiên văn đương đại

Nghiên cứu củng cố nhận thức rằng hóa học hành tinh thể hiện những biến đổi mạnh mẽ trong suốt Dải Ngân hà. Teresa Paneque-Carreño nhấn mạnh rằng các điều kiện hình thành Trái đất và các hành tinh lân cận không đại diện cho một mô hình phổ quát. Sự tương phản giữa đại dương trên Trái đất và nước của sao chổi minh họa cho sự đa dạng của môi trường hình thành. Luis Salazar Manzano nhấn mạnh rằng mức độ deuterium được tìm thấy vượt qua mọi kỷ lục trước đó trong các hệ thống đã biết. Trên thực tế, 3I/ATLAS hoạt động như một phòng thí nghiệm tự nhiên cho vật lý thiên văn cực đoan.

Những tiến bộ công nghệ trong thập kỷ tới hứa hẹn sẽ cách mạng hóa việc phát hiện các thiên thể tương tự. Việc các cơ sở hiện đại như Đài quan sát Vera C. Rubin đi vào hoạt động sẽ làm tăng khả năng quét bầu trời đêm theo cấp số nhân. Kỳ vọng của các chuyên gia chỉ ra việc phát hiện ra nhiều vật thể giữa các vì sao mỗi năm. Khối lượng dữ liệu ngày càng tăng sẽ giúp lập bản đồ sự phân bố các nguyên tố hóa học ở các góc phần tư khác nhau của thiên hà. Nghiên cứu chi tiết về 3I/ATLAS đã được chấp nhận đăng trên tạp chí khoa học Nature Astronomy.