Nghiên cứu cho thấy sao chổi liên sao 3I/ATLAS đang phun hơi nước khổng lồ với tốc độ 40 kg/s ở cách 3 AU từ Mặt Trời. Phát xạ UV của OH tiết lộ cơ chế bốc hơi bất thường, cho thấy sao chổi chứa nguồn nước dồi dào và thành phần hóa học độc đáo.
Điểm nổi bật:
- Sao chổi phun hơi nước với tốc độ tương đương vòi chữa cháy (~40 kg/s).
- Phát xạ UV của OH chứng tỏ sự hiện diện mạnh mẽ của khí hydroxyl từ nước.
- Hiện tượng xảy ra ở 3 AU, xa hơn nhiều so với các sao chổi bình thường.
- Gợi ý cơ chế bốc hơi khác thường và trữ lượng nước dồi dào trong sao chổi.
- Cho thấy thành phần hóa học độc đáo, phản ánh nguồn gốc liên sao của vật thể.
Phân tích mới về kẻ xâm nhập liên sao trong hệ Mặt Trời của chúng ta, 3I/ATLAS, cho thấy nó đang phun ra lượng lớn hơi nước — và các nhà thiên văn chưa thể giải thích ngay lý do.
Vật thể này, vốn được tin rộng rãi là một sao chổi, đã hiển thị tín hiệu phát xạ tia tử ngoại mạnh, dấu hiệu không thể nhầm lẫn của khí hydroxyl (OH), sản phẩm phụ của nước, khi các nhà thiên văn chụp ảnh nó bằng kính viễn vọng không gian Neil Gehrels Swift của NASA trước khi nó biến mất phía sau Mặt Trời. Các tín hiệu này chỉ có thể phát hiện từ không gian vì tia tử ngoại sẽ bị hấp thụ trong bầu khí quyển.
Dẫn luận từ nghiên cứu mới được công bố trên The Astrophysical Journal Letters, các nhà khoa học cho rằng sự hiện diện dồi dào của OH cho thấy sao chổi đang phun hơi nước với tốc độ khủng khiếp khoảng 88 pound mỗi giây — tương đương lưu lượng của vòi chữa cháy hoạt động hết công suất, theo thông cáo báo chí về kết quả này.
Điều kỳ lạ nhất là hiện tượng này được quan sát ở vị trí khá xa Mặt Trời, ở khoảng cách tâm nhật khoảng ba đơn vị thiên văn (AU), gấp ba lần khoảng cách giữa Trái Đất và ngôi sao chủ của chúng ta. Thông thường, các sao chổi chỉ lạc gần Mặt Trời hơn trước khi băng nước trong lõi, gọi là nhân, bắt đầu thăng hoa, tức chuyển từ thể rắn sang thể hơi ngay lập tức. Phải có một tác nhân khác đang điều khiển việc phun nước ở 3I/ATLAS — điều này còn cho thấy, một cách kích thích trí tò mò, sao chổi này phải chứa trữ lượng nước đáng kể để quá trình này có thể duy trì.
“Khi chúng ta phát hiện nước — hoặc thậm chí là tiếng vọng tia tử ngoại mờ nhạt của OH — từ một sao chổi liên sao, chúng ta đang đọc một lá thư từ một hệ hành tinh khác,” đồng tác giả Dennis Bodewits, giáo sư vật lý tại Auburn TK, phát biểu trong thông cáo. “Nó cho chúng ta biết rằng các thành phần cho hóa học sự sống không phải độc nhất vô nhị chỉ riêng hệ của chúng ta.”
Đây lại là một ví dụ về sự kỳ lạ hấp dẫn của các vật thể liên sao như 3I/ATLAS. Hãy tưởng tượng nó như một mẫu vật từ một nơi rất xa xôi, có thể là hàng chục triệu năm ánh sáng, lao vụt ngang trước ngưỡng cửa của chúng ta. Việc nó có nhiều điểm khác thường so với các sao chổi địa phương gợi mở về độ độc đáo của những miền không gian xa lạ mà chúng ta khó tưởng tượng, và cho thấy vẫn còn quá nhiều điều phải tìm hiểu về cách hệ sao hình thành và cấu trúc của chúng phát triển.
Thông thường, quầng sáng của sao chổi, một vành hào khổng lồ gồm khí và bụi tạo nên vẻ rực rỡ, bắt đầu hình thành khi vật thể tiến gần Mặt Trời — hay có lẽ là một ngôi sao khác — và bị gia nhiệt. Nhiệt độ khiến vật chất trong nhân ở tâm, vốn nhỏ hơn nhiều so với quầng sáng quan sát từ mặt đất, thăng hoa hoặc bốc hơi. Khi di chuyển, quầng sáng kéo dài phía sau sao chổi, tạo thành đuôi đặc trưng.
Quầng sáng của 3I/ATLAS đã khiến chúng ta ngạc nhiên theo nhiều cách. Hóa học của nó lạ so với các sao chổi của chúng ta, và dường như có tỷ lệ carbon dioxide trên nước cao đáng kinh ngạc.
Nguyên nhân dẫn đến việc phun mạnh hơi nước vẫn chưa rõ. Các nhà thiên văn suy đoán ánh sáng Mặt Trời có thể làm nóng các hạt băng được thải ra từ nhân, sau đó bốc hơi thành hơi nước trong quầng sáng xung quanh.
Các nhà thiên văn tin rằng 3I/ATLAS xuất phát từ vùng trung tâm của Dải Ngân Hà, nơi nó có thể bị đẩy ra khỏi hệ sao ban đầu bởi một sự xáo trộn hấp dẫn như việc một ngôi sao khác bay sát qua, rồi băng qua không gian liên sao trước khi đi ngang qua khu vực hệ Mặt Trời của chúng ta. Dựa trên những suy luận này, họ ước tính sao chổi có niên đại hàng tỷ năm, có thể còn già hơn Mặt Trời khoảng ba tỷ năm. Nó không chỉ là bức ảnh chớp nhoáng của một phần khác trong thiên hà, mà còn là một kỷ nguyên khác của vũ trụ.
Hiện tại, 3I/ATLAS đang bay phía sau Mặt Trời nên chúng ta không thể quan sát từ Trái Đất. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã kịp ghi nhận hình ảnh của nó bằng cách sử dụng tàu vũ trụ đậu gần sao Hỏa, và nó sẽ sớm quay lại tầm nhìn đầy đủ vào cuối tháng 11.
“Mỗi sao chổi liên sao cho đến nay đều mang đến bất ngờ,” tác giả chính Zexi Xing, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Auburn, nói trong một tuyên bố tham chiếu đến hai vật thể liên sao được phát hiện trước đó. “‘Oumuamua khô cằn, Borisov giàu carbon monoxide, và giờ đây ATLAS đang phun nước ở một khoảng cách mà chúng ta không ngờ đến.’”
“Mỗi vật thể,” Xing bổ sung, “đang viết lại những gì ta nghĩ rằng đã hiểu về cách hành tinh và sao chổi hình thành quanh các ngôi sao.”
Bài viết này mở ra cơ hội tiếp cận những khám phá liên sao với tầm nhìn khiêm nhường nhưng đầy hứng khởi. Với việc 3I/ATLAS phun nước ở khoảng cách xa, cộng đồng khoa học Việt Nam có thể đặt ra nhiều câu hỏi mới về sự hình thành hành tinh và nguồn nguyên liệu sống. Công nghệ quan sát tia tử ngoại sẽ trở nên quan trọng hơn trong nghiên cứu không gian, thúc đẩy các dự án hợp tác quốc tế và phát triển thiết bị chuyên dụng. Đồng thời, việc truyền tải thông tin khoa học hấp dẫn như thế này sẽ kích thích thế hệ trẻ yêu thích thiên văn, khơi gợi niềm đam mê khám phá vũ trụ, góp phần phát triển nghiên cứu cơ bản và công nghiệp không gian tại Việt Nam.
