NHỮNG HƠI THỞ CUỐI CÙNG CỦA MỘT SAO CHỔI SƯỢT MẶT TRỜI, ĐƯỢC NGHE THẤY BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN

Các sao chổi sượt Mặt Trời họ Kreutz (Kreutz sungrazers) là một họ sao chổi như thể muốn tìm đến cái chết. Quỹ đạo đưa chúng tới cực kỳ gần Mặt Trời, vào bên trong vùng mà lực hấp dẫn của nó có thể xé toạc một thiên thể. Tất cả chúng được cho là những mảnh của một sao chổi duy nhất đến từ đám mây Oort xa xôi, đã vỡ ra từ lâu. Từ đầu thế kỷ này đến nay, chỉ có ba sao chổi như vậy được phát hiện từ mặt đất. Nghiên cứu chúng là một cơ hội hiếm có: hoạt động dữ dội và sự phân mảnh của chúng có thể làm lộ ra vật chất từ sâu bên trong nhân, chứ không chỉ bề mặt.

Sao chổi thứ ba, C/2026 A1 (MAPS), được A. Maury, G. Attard, D. Parrott và F. Signoret phát hiện vào tháng 1 năm 2026, ở một khoảng cách kỷ lục đối với một sao chổi loại này: 2,1 lần khoảng cách Trái Đất – Mặt Trời. Với quỹ đạo khoảng 1.700 năm, nó dự kiến lướt qua Mặt Trời ở khoảng cách chỉ 0,006 đơn vị thiên văn vào ngày 4 tháng 4. Kính viễn vọng Không gian James Webb ước tính nhân của nó có đường kính 0,4 kilômét.

Nó đã không bao giờ đi được tới đó. Ngày 4 tháng 4, khoảng hai giờ trước lần tiếp cận gần nhất, sao chổi đã tan rã. Tàu vũ trụ SOHO đã quan sát nó biến mất sau chiếc đĩa che ánh chói của Mặt Trời và xuất hiện lại ở phía bên kia dưới dạng một đám mây bụi; tàu vũ trụ STEREO thấy nó biến thành bụi từ một góc nhìn khác.

Ba ngày bên kính viễn vọng

Trong ba ngày ngay trước kết cục đó, từ ngày 1 đến ngày 3 tháng 4, Amélie Godard Palluet và Víctor Rivilla, tại Trung tâm Sinh học Vũ trụ ở Madrid, cùng các đồng nghiệp tại Đài Thiên văn Paris và Trung tâm Bay Không gian Goddard của NASA, đã hướng kính viễn vọng vô tuyến IRAM 30 mét ở dãy Sierra Nevada của Tây Ban Nha về phía sao chổi. Khi đó nó cách Mặt Trời từ 0,23 đến 0,10 đơn vị thiên văn. Sau ngày 3 tháng 4, trên bầu trời sao chổi đã ở quá gần Mặt Trời để kính viễn vọng có thể hướng tới một cách an toàn.

Họ dò tín hiệu vô tuyến của hydro xyanua (HCN), ở tần số 265,886 gigahertz — và tìm thấy nó mỗi ngày. Đây là lần đầu tiên phát hiện HCN trong một sao chổi sượt Mặt Trời họ Kreutz, và là lần đầu tiên phát hiện bất kỳ phân tử nào trong những sao chổi này ở bước sóng milimét. Cho tới lúc đó, chỉ một vài phân tử đơn giản (CH, CN, C₂ và C₃) từng được thấy ở một trong số chúng, sao chổi Ikeya-Seki năm 1965, trong ánh sáng khả kiến.

Ở gần Mặt Trời như vậy, ánh sáng Mặt Trời phá vỡ HCN trong khoảng 12 phút. Điều đó biến mỗi phép đo thành một bức ảnh chụp nhanh của khí vừa mới được giải phóng, và cho phép nhóm theo dõi hơi thở của sao chổi gần như theo thời gian thực.

Một đợt bùng phát vào đêm trước kết cục

Lượng HCN mà sao chổi phát ra tăng 20% từ ngày 1 đến ngày 2 tháng 4, rồi tăng hơn 350% từ ngày 2 đến ngày 3 tháng 4. Phần lớn mức tăng đó khớp với quy luật thông thường của sao chổi — lượng phát ra tăng tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới Mặt Trời — nhưng không phải tất cả. Nhóm đã thấy hai đợt bùng phát: một đợt yếu vào ngày 1 tháng 4 và một đợt mạnh vào ngày 3 tháng 4, khi lượng phát ra tăng vọt hơn 75% trong 17 phút trước khi giảm đi một phần tư.

Cộng dồn lượng khí trong đợt bùng phát đó cho ra 99.000 kilôgam HCN. Trong sao chổi, mỗi phân tử HCN thường đi kèm với khoảng một nghìn phân tử nước; điều đó ngụ ý khoảng 66.000 tấn nước, tức 0,4% khối lượng sao chổi. Tính cả bụi bị khí cuốn theo, lượng mất đi có thể lên tới 1,2%. Nếu trải thành một lớp dày 5 mét, nó sẽ phủ kín một hình vuông có cạnh từ 163 đến 282 mét, trên một nhân có đường kính 400 mét.

Chưa đầy 24 giờ sau, sao chổi đã không còn nữa. Các tác giả cho rằng đợt bùng phát có thể đã góp phần kích hoạt sự vỡ tan, ủng hộ ý tưởng rằng những luồng khí phun thất thường — vốn đẩy, làm quay và làm xoắn một nhân sao chổi — có thể xé toạc sao chổi, chứ không chỉ lực thủy triều của Mặt Trời.

Một kho hàng đã từng sống sót

Các nghiên cứu khác cho rằng C/2026 A1 là một mảnh thế hệ thứ hai của sao chổi được Aristotle nhìn thấy năm 372 trước Công nguyên, và là một mảnh của sao chổi năm 363 sau Công nguyên. Nếu vậy, nó đã từng hai lần đi qua vùng hủy diệt gần Mặt Trời ấy. Việc tìm thấy HCN trong nó cho thấy những phân tử mong manh, dễ bay hơi có thể sống sót qua những lần đi qua khắc nghiệt như vậy: một nhân xốp khiến nhiệt chỉ nung nóng các lớp ngoài của nó.

Nhóm cũng tìm kiếm sáu phân tử khác; không phân tử nào được phát hiện chắc chắn, dù vẫn còn một dấu hiệu của HNC. Quan sát này phụ thuộc vào việc bắt được sao chổi từ sớm — và vào một kính viễn vọng vô tuyến có thể hướng tới gần Mặt Trời tới 5 độ, nơi những đài quan sát như ALMA không thể nhìn tới.