वेब टेलीस्कोप इंटरस्टेलर धूमकेतु 3I/ATLAS में अत्यधिक प्रचुर मात्रा में ड्यूटेरियम का पता लगाता है

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट 3I/ATLAS द्वारा छोड़े गए अणुओं में ड्यूटेरियम के असाधारण उच्च अनुपात की पहचान की है। माप आकाशीय पिंड द्वारा निष्कासित पानी और मीथेन दोनों में महत्वपूर्ण संवर्धन दर्शाते हैं। डेटा दो वैज्ञानिक लेखों में जारी किया गया था, एक 6 मार्च, 2026 को और दूसरा 24 मार्च, 2026 को, जिसमें पारंपरिक गठन मॉडल को चुनौती देने वाले समस्थानिक हस्ताक्षरों का खुलासा किया गया था।

ड्यूटेरियम का अनुपात ज्ञात धूमकेतुओं से अधिक है

पानी में ड्यूटेरियम/हाइड्रोजन अनुपात (0.95 ± 0.06)% तक पहुँच जाता है, जो सौर मंडल में धूमकेतुओं में देखे गए परिमाण से अधिक परिमाण के एक क्रम से अधिक है। मीथेन में, अनुपात (3.31 ± 0.34)% तक पहुँच जाता है, जो विशाल ग्रहों पर पाए गए परिमाण से लगभग तीन गुना अधिक है और रोसेटा अंतरिक्ष यान द्वारा धूमकेतु 67पी/चूर्युमोव-गेरासिमेंको पर मापे गए परिमाण से 14 गुना अधिक है। ये स्तर आस-पास के खगोलीय पिंडों पर दर्ज विशिष्ट बहुतायत से कहीं अधिक हैं।

• पानी में प्रत्येक 105 हाइड्रोजन परमाणुओं के लिए लगभग एक परमाणु के बराबर ड्यूटेरियम होता है।
• मीथेन लगभग 30 हाइड्रोजन परमाणुओं के लिए एक परमाणु के बराबर ड्यूटेरियम को पंजीकृत करता है।
• आस-पास के सौर और अंतरतारकीय मूल्यों की तुलना में कार्बन 12सी/13सी अनुपात भी अधिक है।

NIRSpec उपकरण का स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण

वेब के NIRSpec उपकरण द्वारा प्राप्त स्पेक्ट्रा ने 3I/ATLAS के आसपास गैस प्लम के विस्तृत विश्लेषण की अनुमति दी। शोधकर्ताओं ने वस्तु की गतिविधि के दौरान जारी विभिन्न अणुओं में समस्थानिक संरचना की मात्रा निर्धारित की, उस समय कमजोर उत्सर्जन का पता लगाने का पक्ष लिया। डेटा से CO2 और CO जैसे यौगिकों में कार्बन समस्थानिक अनुपात में भिन्नता का पता चलता है, जो वर्तमान इंटरस्टेलर बादलों और आस-पास के प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में देखे गए पैटर्न से भिन्न है।

कार्बन विसंगतियों के साथ ड्यूटेरियम संवर्धन का संयोजन विशिष्ट निम्न-तापमान स्थितियों के तहत होने वाली गठन प्रक्रियाओं का सुझाव देता है। ये हस्ताक्षर सौर मंडल के खगोलीय पिंडों की विशेषता बताने वाले स्रोत वातावरण से भिन्न संकेत देते हैं, जो संभावित रासायनिक तंत्र की ओर इशारा करते हैं जो अभी तक वैज्ञानिक समुदाय द्वारा पूरी तरह से समझ में नहीं आया है।

शीत निर्माण वातावरण के बारे में परिकल्पनाएँ

वैज्ञानिक उच्च ड्यूटेरियम सामग्री को 30 केल्विन से नीचे के वातावरण से जोड़ते हैं, जहां गैस चरण में या बर्फ की सतहों पर रासायनिक प्रतिक्रियाएं भारी आइसोटोप के अधिमान्य समावेशन का पक्ष लेती हैं। यह स्थिति लगभग 10 से 12 अरब वर्ष पहले एक प्राचीन प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के निर्माण के अनुकूल होगी। रासायनिक मॉडल से संकेत मिलता है कि ड्यूटेरियम बेहद कम तापमान पर पानी और मीथेन जैसे अणुओं में केंद्रित होता है, जो एक अजीब गठन वातावरण की परिकल्पना को मजबूत करता है।

हालाँकि, चर्चाएँ उस समय ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि विकिरण के तापमान से संबंधित सीमाओं की ओर इशारा करती हैं। कुछ शोधकर्ता सवाल करते हैं कि क्या प्राचीन प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क देखे गए मूल्यों को समझाने के लिए पर्याप्त कम तापमान तक पहुंच सकती है, यह सुझाव देते हुए कि अतिरिक्त तंत्र ने पता लगाए गए आइसोटोपिक संवर्धन में योगदान दिया हो सकता है।

तीसरे अंतरतारकीय वस्तु की अनूठी विशेषताएं

3I/ATLAS सौर मंडल का दौरा करने वाली तीसरी पुष्टि की गई इंटरस्टेलर वस्तु का प्रतिनिधित्व करता है, जो एक अतिपरवलयिक प्रक्षेपवक्र और संरचना का प्रदर्शन करता है जो स्थानीय धूमकेतु या क्षुद्रग्रहों के ज्ञात पैटर्न से मेल नहीं खाता है। पिछले अवलोकनों में असामान्य गतिविधि दर्ज की गई है, जिसमें जेट और वाष्पशील पदार्थों की रिहाई में भिन्नताएं शामिल हैं। अत्यधिक समस्थानिक हस्ताक्षर वाले मीथेन और पानी का पता लगाने से उनकी उत्पत्ति और उत्पत्ति पर अध्ययन में जटिलता बढ़ जाती है।

वस्तु की निगरानी कई दूरबीनों द्वारा की जा रही है क्योंकि यह सौर मंडल से बाहर अपने पथ का अनुसरण कर रहा है। नए अवलोकन अन्य अणुओं और दूर जाने पर उनकी गतिविधि के विकास के बारे में अतिरिक्त डेटा प्रदान कर सकते हैं। कार्बनिक अणुओं और पानी में देखी गई अधिकता संभावित प्रक्रियाओं में वैज्ञानिक रुचि पैदा करती है जिसके कारण भारी आइसोटोप की इतनी सांद्रता हुई।

सौर और अंतरतारकीय प्रचुरता के साथ तुलना

सौर मंडल में, स्थलीय समुद्री जल में ड्यूटेरियम/हाइड्रोजन अनुपात लगभग एक से 6,500 है, जबकि सूर्य और बृहस्पति पर यह एक से 40,000 तक पहुंच जाता है, जो बिग बैंग के बाद पहले मिनटों में उत्पन्न मूल मूल्य के करीब है। ज्ञात धूमकेतु मध्यम संवर्धन प्रदर्शित करते हैं, लेकिन 3I/ATLAS में पाए गए स्तरों की तुलना में कुछ भी नहीं है। उल्कापिंड और अन्य पिंड भी कम अनुपात प्रस्तुत करते हैं, जो अंतरतारकीय वस्तु के माप की विशिष्टता को उजागर करते हैं।

हमारी आकाशगंगा में अंतरतारकीय बादलों और प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के अवलोकन आमतौर पर 3I/ATLAS के लिए रिपोर्ट किए गए मानों की तुलना में कम मान दिखाते हैं। विसंगति संभावित गठन मार्गों या संवर्धन प्रक्रियाओं के आगे के विश्लेषण को प्रेरित करती है जो वस्तु के मूल वातावरण में अलग तरह से संचालित होती हैं। अन्य दूरबीनों से पूरक डेटा के साथ भविष्य के अध्ययन इन मॉडलों को परिष्कृत करने और अंतरतारकीय अंतरिक्ष में सामग्रियों की विविधता की समझ का विस्तार करने में मदद कर सकते हैं।