ดาวหางระหว่างดวงดาว 3I/ATLAS มีต้นกำเนิดมาจากระบบดาวเคราะห์ที่มีลักษณะทางเคมีและความร้อนแตกต่างจากของเรา นักดาราศาสตร์ใช้กลุ่มกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA ซึ่งตั้งอยู่ในทะเลทรายอาตากามา เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบของเทห์ฟากฟ้าระหว่างที่เคลื่อนผ่าน ทีมวิทยาศาสตร์ระบุการมีอยู่ของน้ำดิวเทอเรตภายในวัตถุ นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยตรวจพบไอโซโทปในตัวผู้มาเยือนจากนอกระบบดาวของเรา
การค้นพบนี้ได้ให้ข้อมูลที่เป็นรูปธรรมเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมการก่อตัวของดาวหางยุคแรกเริ่ม วัตถุนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในเดือนกรกฎาคมปีที่แล้ว และข้ามพื้นที่ใกล้เคียงในจักรวาลของเราด้วยความเร็วสูง ในเดือนธันวาคม เทห์ฟากฟ้าเริ่มเส้นทางออกสู่ห้วงอวกาศ การศึกษาคุณสมบัติทางเคมีเหล่านี้ช่วยให้เข้าใจกระบวนการสร้างดาวเคราะห์ในภูมิภาคอื่นๆ ของทางช้างเผือก
การตรวจจับไอโซโทปที่ไม่เคยมีมาก่อนด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุในชิลี
การสังเกตการณ์หลักเกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายน เมื่อวัตถุเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด เทห์ฟากฟ้าโคจรผ่านดาวใจกลางดาวฤกษ์ประมาณ 203 ล้านกิโลเมตร ความร้อนจากแสงอาทิตย์ทำให้เกิดการระเหิดของน้ำแข็งที่อยู่ในโครงสร้างของดาวหาง กระบวนการนี้เปลี่ยนวัสดุแข็งให้เป็นแก๊ส ทำให้เครื่องมือสามารถจับสัญญาณบนดินชิลีได้ ALMA มีความสามารถทางเทคนิคในการบันทึกคลื่นวิทยุพลังงานต่ำ
เทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์วิทยุมีข้อได้เปรียบเหนืออุปกรณ์การมองเห็นแบบดั้งเดิมเมื่อทำการสังเกตวัตถุใกล้กับดวงอาทิตย์ เซ็นเซอร์สามารถผ่านกลุ่มก๊าซและฝุ่นหนาแน่นได้โดยไม่เกิดความเสียหายจากความร้อนจัด Luis Eduardo Salazar Manzano นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน เป็นผู้นำการศึกษาเรื่องดิวทีเรียมเชิงปริมาณ น้ำธรรมดามีอะตอมไฮโดรเจนอย่างง่าย 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอม ตัวแปรดิวเทอเรตมีนิวตรอนเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้หนักขึ้น
สภาวะสุดขั้วและแก่กว่าดวงอาทิตย์
ข้อมูลที่บันทึกไว้ในชิลีแสดงให้เห็นความเข้มข้นของดิวทีเรียมสูงกว่ามาตรฐานที่ทราบกันดี ปริมาณไอโซโทปในน้ำ 3I/ATLAS เกินกว่าปริมาตรที่บันทึกไว้ในมหาสมุทรโลกถึง 40 เท่า จำนวนนี้ยังสูงกว่าค่าเฉลี่ยที่พบในดาวหางที่ก่อตัวในละแวกบ้านของเราถึง 30 เท่า ความแตกต่างทางเคมีนี้บ่งชี้ว่าวัตถุนั้นโผล่ออกมาในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำมาก
การเสริมสมรรถนะดิวเทอเรียมเกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของน้ำในเมฆโมเลกุลในอวกาศระหว่างดวงดาว นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าสภาพแวดล้อมดั้งเดิมของดาวหางมีอุณหภูมิต่ำกว่า 30 เคลวิน ซึ่งมีค่าเทียบเท่ากับประมาณ -243 องศาเซลเซียส ภูมิอากาศดึกดำบรรพ์ของระบบดาวฤกษ์ของเราอุ่นขึ้นอย่างมากเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน การวิจัยก่อนหน้านี้คำนวณว่าผู้มาเยือนในจักรวาลอาจมีอายุได้ถึง 11 พันล้านปี
- ดาวหางก่อตัวขึ้นในระบบดาวเคราะห์ที่แตกต่างกัน
- โครงสร้างประกอบด้วยน้ำกึ่งหนักที่มีความเข้มข้นสูง
- สภาพแวดล้อมเดิมบันทึกอุณหภูมิไว้ต่ำกว่า -243 องศาเซลเซียส
- อายุของเทห์ฟากฟ้ามีอายุถึง 11 พันล้านปี
- วัตถุนี้เกิดที่ขอบด้านนอกของดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์
น้ำที่เก็บรักษาไว้ภายในหินอวกาศก่อตัวขึ้นก่อนที่ดาวฤกษ์ของมันจะปรากฏออกมาเสียอีก เทห์ฟากฟ้ารวมตัวจากจานหมุนที่มีก๊าซและฝุ่น ปฏิกิริยาเคมีที่ทำลายดิวเทอเรียมเกิดขึ้นในบริเวณที่อากาศอบอุ่น ทีมงานสรุปว่าวัตถุใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในโซนต่อพ่วงของดิสก์นี้ ระยะห่างจากความร้อนของดาวฤกษ์รับประกันการรักษาไอโซโทปไว้
องค์ประกอบทางเคมีเผยให้เห็นการก่อตัวของดิสก์ที่อยู่ห่างไกล
ดิวทีเรียมในระดับสูงเกิดขึ้นพร้อมกับการตรวจวัดก่อนหน้านี้ซึ่งแสดงให้เห็นปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากในดาวหาง การรวมกันของคุณลักษณะทางเคมีทั้งสองนี้ช่วยเสริมสมมติฐานของการก่อตัวในพื้นที่ห่างไกลและห่างไกล ส่วนด้านนอกของดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์รักษาความเย็นจัดที่จำเป็นสำหรับการควบแน่นของสารระเหยในอวกาศ การแช่แข็งอย่างรวดเร็วช่วยป้องกันการสลายตัวของไอโซโทปหนักที่สูญเสียไปที่อุณหภูมิสูงขึ้น การอนุรักษ์องค์ประกอบเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์มีแผนที่การกระจายตัวของสสารในกาแลคซีโบราณ
เครื่องมือของหอดูดาวมองหาสัญญาณของน้ำธรรมดาในระหว่างที่วัตถุเคลื่อนผ่านระบบของเรา เซ็นเซอร์ไม่ได้บันทึกการมีอยู่ของ H2O ในปริมาณที่มีนัยสำคัญในเมฆก๊าซที่ปล่อยออกมา นักวิจัย มันซาโน อธิบายว่าสสารอาจมีอยู่ในโครงสร้างหิน แต่อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าขีดจำกัดการตรวจจับของอุปกรณ์ที่ใช้ในภารกิจ การจำแนกน้ำดิวเทอเรตที่เป็นเอกลักษณ์ช่วยยืนยันลักษณะที่ผิดปกติของเทห์ฟากฟ้าก่อนประชาคมดาราศาสตร์ วัสดุนี้ทำหน้าที่เป็นบันทึกโดยตรงเกี่ยวกับสภาพน้ำแข็งที่เกิดและวิถีการเคลื่อนที่ผ่านสุญญากาศ
เทคโนโลยีใหม่ขยายการค้นหาเทห์ฟากฟ้า
การวิเคราะห์ชิ้นส่วนนอกดาราจักรให้ข้อมูลเกี่ยวกับบริเวณที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ของทางช้างเผือก วัตถุระหว่างดวงดาวขนส่งสสารที่สมบูรณ์จากตำแหน่งที่ดาวเคราะห์ดวงอื่นก่อตัวเมื่อหลายพันล้านปีก่อน Theodore Kareta นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Villanova เปรียบเทียบการมีอยู่ของดิวทีเรียมกับลายนิ้วมือทางเคมีที่ไม่เปลี่ยนแปลง เครื่องหมายเผยให้เห็นสถานะของกาแลคซีของเราในช่วงเวลาที่ความเข้มข้นของโลหะหนักลดลงอย่างมาก วิวัฒนาการทางช้างเผือกเปลี่ยนประเภทของวัสดุที่มีอยู่สำหรับการสร้างระบบดาวดวงใหม่
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของหอดูดาวภาคพื้นดินน่าจะเพิ่มอัตราการตรวจจับของผู้มาเยือนจักรวาลรายใหม่ในปีต่อ ๆ ไป หอดูดาวเวรา ซี. รูบิน ซึ่งติดตั้งในดินแดนชิลีเช่นกัน เริ่มถ่ายภาพเมื่อเดือนมิถุนายนด้วยอุปกรณ์ล้ำสมัย โครงสร้างใหม่นี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถดูว่าองค์ประกอบของ 3I/ATLAS เป็นรูปแบบทั่วไปหรือมีข้อยกเว้นที่หาได้ยากหรือไม่ การทำแผนที่วัตถุท้องฟ้าหลายแห่งจะช่วยติดตามประวัติโดยละเอียดของวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ในจักรวาลที่รู้จัก การข้ามข้อมูลจะกำหนดความคล้ายคลึงทางโครงสร้างระหว่างโลกที่อยู่ห่างไกลและการก่อตัวของโลก