Sao chổi giữa các vì sao 3I/ATLAS tiết lộ tỷ lệ deuterium lớn hơn 40 lần so với đại dương

Một sao chổi giữa các vì sao được phát hiện vào tháng 7 năm 2025 có đặc điểm nước hoàn toàn khác với đặc điểm được tìm thấy trong hệ mặt trời. Vật thể 3I/ATLAS, được nghiên cứu bằng kính viễn vọng ALMA ở Chile, chứa nồng độ deuterium ở dạng hydro nặng, cao hơn 40 lần so với nồng độ được tìm thấy trong các đại dương trên Trái đất. Phát hiện này được công bố vào tháng 4 năm 2026 trên tạp chí Thiên văn học Tự nhiên, đưa ra những manh mối chưa từng có về các điều kiện hình thành nên sự hình thành các thế giới ở các vùng không gian khác.

Các nhà vật lý thiên văn từ Đại học Michigan đã điều phối nghiên cứu phân tích thành phần đồng vị của nước có trong vật thể này. Phát hiện này đánh dấu lần đầu tiên các nhà khoa học thực hiện loại đặc tính hóa học này trên một vật thể liên sao đã được xác nhận, mở đường cho các cuộc điều tra tương tự trong tương lai.

Tỷ lệ đồng vị tiết lộ nguồn gốc vũ trụ

Tỷ lệ deuterium được phát hiện trong sao chổi đạt đến mức phi thường. Việc tính toán tỷ lệ này, được gọi là D/H, cho thấy nồng độ lớn hơn 30 lần so với nồng độ của các sao chổi điển hình trong hệ mặt trời. Nước thông thường chứa hai nguyên tử hydro thông thường (mỗi nguyên tử một proton) liên kết với một oxy. Trong sao chổi giữa các vì sao, một phần đáng kể các phân tử nước bao gồm deuterium, một đồng vị mang proton và neutron.

Kính viễn vọng ALMA, dự án thiên văn lớn nhất thế giới, đã phát hiện ra những khác biệt này thông qua các cảm biến chuyên dụng. Công nghệ này giúp phân biệt nước khử màu với nước thông thường với độ chính xác đủ để định lượng tỷ lệ chính xác trong mỗi mẫu. Dữ liệu này hoạt động như một dấu hiệu hóa học, tiết lộ các điều kiện môi trường nơi sao chổi hình thành cách đây hàng tỷ năm.

Teresa Paneque-Carreño, đồng giám đốc nghiên cứu và phó giáo sư thiên văn học tại Đại học Michigan, đã giải thích sự liên quan của phát hiện này. Các điều kiện tạo ra hệ mặt trời của chúng ta không phải là chuẩn mực trong vũ trụ. Mặc dù có vẻ hiển nhiên nhưng đó là một kết luận cần được chứng minh bằng thực nghiệm. Nghiên cứu chứng minh rằng cơ chế hình thành hành tinh khác nhau đáng kể giữa các vùng thiên hà.

📡"Comet 3I/ATLAS was born in a region of the Galaxy vastly different from our Solar System, billions of years ago" By @skyatnightmag https://t.co/gLtO8I2qxx pic.twitter.com/4RKuyYlfPH

— ALMA Observatory📡 (@almaobs) April 26, 2026

Môi trường gia đình mát mẻ và khác biệt hơn

Dữ liệu đồng vị chỉ ra một kịch bản hình thành khác về cơ bản. Sao chổi 3I/ATLAS có lẽ được sinh ra trong môi trường lạnh hơn, với ít bức xạ cực tím hơn mức được ghi nhận trong hệ mặt trời sơ khai. Những điều kiện khắc nghiệt này làm phong phú thêm tỷ lệ deuterium thông qua các quá trình hóa học cụ thể. Ở nhiệt độ rất thấp, các phản ứng hóa học thiên về deuterium hơn hydro thông thường.

Leia Também

Tình cờ phát hiện ra bức xạ vũ trụ trong ăng-ten tiết lộ bằng chứng về Vụ nổ lớn

Viện Hàn lâm phê duyệt nhiều đề cử cho diễn viên cùng hạng mục Oscar 2027

Nintendo Switch 2 nhận được chín trò chơi vào tháng 5 với các tựa game hành động và phiêu lưu

Luis Salazar Manzano, tác giả chính của nghiên cứu và nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Thiên văn học tại Đại học Michigan, đã nhấn mạnh tầm quan trọng của khám phá này. Các quan sát cho thấy sự tiến hóa của các hệ hành tinh khác nhau hoàn toàn ở các vùng khác nhau của thiên hà. Mỗi hệ thống mang theo những ghi chép riêng về lịch sử hình thành của nó được gắn vào thành phần hóa học của sao chổi và các vật thể băng giá.

Việc xác nhận 3I/ATLAS là một vật thể liên sao xảy ra vào năm 2025, vài tháng sau khi được phát hiện vào tháng 7 năm đó. Vật thể này thuộc loại cực kỳ hiếm, chỉ là vật thể liên sao thứ ba được xác nhận đi vào hệ mặt trời kể từ khi các quan sát thiên văn bắt đầu xác định chúng một cách có hệ thống.

Những dị thường về thành phần trước đó

Các cuộc điều tra trước đây đã xác định được sự bất thường trong cấu trúc của sao chổi 3I/ATLAS. Thành phần của nó có tỷ lệ carbon dioxide cao so với nước, một kiểu mẫu hiếm khi được quan sát thấy ở sao chổi mặt trời. Những biến thể này cho thấy nguồn gốc của chúng ở một môi trường hoàn toàn khác, với các quá trình hóa học khác biệt với các quá trình chi phối sự hình thành các vật thể băng giá gần Mặt trời.

Tỷ lệ D/H cung cấp sự xác nhận bằng quang phổ cho những dấu hiệu này. Mọi khía cạnh của thành phần, từ khí dễ bay hơi đến đồng vị hiếm, đều góp phần tạo nên một bức tranh mạch lạc về lịch sử vũ trụ của vật thể. Sao chổi hoạt động như một viên nang thời gian hóa học, lưu giữ bằng chứng về các điều kiện hiện có tại nơi hình thành hàng tỷ năm trước.

Mở đầu cho các đặc điểm giữa các thiên hà trong tương lai

Phân tích do nhóm Michigan thực hiện đã thiết lập một phương pháp có thể nhân rộng cho các nghiên cứu trong tương lai. Khả năng của đài quan sát ALMA, với dãy 66 ăng-ten phân bố ở sa mạc Atacama, cho phép phát hiện các dấu hiệu đồng vị ngày càng tinh vi. Công cụ này sẽ mở ra khả năng nghiên cứu các vật thể liên thiên hà khác mà cuối cùng sẽ đi qua quả cầu hấp dẫn mặt trời.

Hơn một nghìn kỹ thuật viên và kỹ sư đã tham gia lắp ráp và tối ưu hóa tổ hợp ALMA. Cơ sở hạ tầng thể hiện sự đầu tư quốc tế trong việc tìm hiểu hóa học vũ trụ. Hiệu suất của họ trong nghiên cứu deuterium này chứng tỏ lợi ích khoa học đáng kể từ nỗ lực hợp tác này.

Dữ liệu cũng cung cấp thông tin cho các mô hình về sự phát triển của các hệ hành tinh. Hiểu cách các môi trường khác nhau tạo ra các thành phần khác nhau sẽ cải tiến các giả thuyết về tần suất và đặc điểm của các thế giới có khả năng sinh sống được. Sao chổi 3I/ATLAS mang đến một bài học hữu hình về sự đa dạng của thiên hà.