eso2106is — Fréttatilkynning

Fyrsta halastjarnan úr öðru sólkerfi gæti verið sú frumstæðasta sem fundist hefur

30. mars 2021

Nýjar mælingar sem gerðar voru með Very Large Telescope (VLT) ESO benda til þess, að halastjarnan 2I/Borisov, sem er annað milligeimsfyrirbærið sem heimsækir sólkerfið okkar svo vitað sé, sé ein sú frumstæðasta sem fundist hefur. Stjörnufræðingar telja að halastjarnan hafi líklega aldrei komist í návígi við stjörnu sem þýðir að hún er ósnortin leif af því gas- og rykskýi sem myndaði hana.

Stjörnuáhugamaðurinn Gennady Borisov fann halastjörnuna í ágúst árið 2019. Hlaut hún þá nafnið 2I/Borisov. Nokkrum vikum síðar kom í ljós að hún ætti rætur að rekja utan okkar sólkerfis. „2I/Borisov er líklega fyrsta raunverulega frumstæða halstjarna sem fundist hefur,“ sagði Stefano Bagnulo hjá Armagh stjörnustöðinni á Norður-Írlandi sem hafði umsjón með rannsókninni. Niðurstöðurnar eru birtar í dag í Nature Communications. Stjörnufræðingarnir telja að halastjarnan hafi aldrei komist nálægt nokkurri stjörnu áður en hún fór framhjá sólinni okkar árið 2019.

Bagnulo og samstarfsfólk hans notaði FORS2 mælitækið á VLT sjónauka ESO í norður Chile til að rannsaka 2I/Borisov í þaula. Beittu þau til þess aðferð sem kallast skautunarmælingar [1]. Sú aðferð er notuð reglulega til að rannsaka halastjörnur og aðra smáhnetti í sólkerfinu okkar. Hún gerði teyminu kleift að bera saman milligeimshalastjörnuna við halastjörnur í sólkerfinu okkar.

Stjörnufræðingarnir komust að því, að skautunareiginleikar 2I/Borisov eru ólíkir þekktum halastjörnum í sólkerfinu okkar, að Hale-Bopp undanskildri. Halastjarnan Hale-Bopp vakti mikla athygli árið 1997 þegar hún sást greinilega með berum augum en líka vegna þess, að hún var ein frumstæðasta halastjarna sem stjörnufræðingar höfðu séð. Talið er að Hale-Bopp hafi aðeins einu sinni áður ferðast framhjá sólinni okkar fyrir árið 1997. Hún hafi því ekki orðið fyrir miklum áhrifum af völdum geisla sólar og sólvinds. Því var hún svo til ósnortin og með svipaða uppbyggingu og gas- og rykskýið sem myndaði hana og sólkerfið fyrir um 4,5 milljörðum ára.

Með því að skoða skautun ljóssins og lit 2I/Borisov, sem gefur upplýsingar um efnasamsetninguna, drógu stjörnufræðingar þá ályktun að halastjarnan væri enn frumstæðari en Hale-Bopp. Með öðrum orðum, 2I/Borisov hefur líklegast ekkert breyst frá því að hún varð til úr gas- og rykskýinu í sólkerfinu sínu.

„Sú staðreynd að Hale-Bopp og 2I/Borisov eru keimlíkar bendir til þess að báðar hafi orðið til í svipuðu umhverfi og var í árdaga sólkerfisins okkar,“ sagði Alberto Cellino, meðhöfundur rannsóknarinnar og stjörnufræðingur hjá Astrophysical Observatory í Torino, National Institute for Astrophysics (INAF) á Ítalíu.

Olivier Hainaut, stjörnufræðingur hjá ESO í Þýskalandi sem rannsakar halastjörnur og önnur jarðnándarfyrirbæri en tók ekki þátt í rannsókninni, tekur undir þetta: „Meginniðurstaðan, sú að 2I/Borisov sé ekki eins og hver önnur halastjarna nema Hale-Bopp, er mjög sannfærandi,“ sagði hann og bætti við að „líklega hafi þær orðið til við svipaðar aðstæður.“

„Ferðalag 2I/Borisov úr geimnum milli stjarnanna gefur okkur fyrsta tækifærið til að rannsaka halastjörnu úr öðru sólkerfi og kanna hvort efnið í henni sé á einhvern hátt líkt sólkerfinu okkar,“ sagði Ludmilla Kolokolova við Marylandháskóla í Bandaríkjunum sem tók þátt í rannsókninni.

Bagnulo vonast til þess að stjörnufræðingar fái annað enn betra tækifæri til að rannsaka halastjörnu úr öðru sólkerfi í náinni framtíð. „ESA hyggur á leiðangur, Comet Intercepter árið 2029, sem á að ná í skottið á fyrirbæri úr öðru sólkerfi, ef slíkt fyrirbæri finnst á heppilegri sporbraut,“ sagði hann um leiðangurinn fyrirhugaða hjá Geimvísindastofnun Evrópu.

Upprunasaga leynist í ryki

Stjörnufræðingar geta fengið góða innsýn á mismunandi eiginleika halastjarna eins og 2I/Borisov án þess að halda í geimleiðangra. „Hugsaðu þér hversu heppin við erum að fá halastjörnu úr fjarlægu sólkerfi í heimsókn til okkar fyrir tilviljun,“ sagði Bin Yang, stjörnufræðingur hjá ESO í Chile sem nýtti heimsókn halastjörnunnar til rannsókna. NIðurstöður hennar teymis eru birtar í Nature Astronomy.

Yang og teymið hennar notaði gögn frá Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), sem ESO á hlutdeiild í, sem og frá VLT sjónaukum ESO, til að rannaska rykagnir frá 2I/Borisov. Tilgangurinn var að finna vísbendingar um uppruna hennar og aðstæður í sólkerfinu hennar.

Í ljós kom að í gas- og rykhjúpnum í kringum 2I/Borisov voru korn sem eru um einn millímetri að stærð eða meira. Hlutfall kolmónoxíðs og vatns í halastjörnunni breyttist sömuleiðis mjög þegar hún nálgaðist sólina. Olivier Hainaut segir þetta benda til þess að halastjarnan sé úr efnum sem urðu til á mismunandi stöðum í sólkerfinu hennar.

Mælingar Yangs og hennar teymis bendir til þess, að efnið í upprunasólkerfi 2I/Borisov hafi blandast saman, bæði efnið sem var næst móðurstjörnunni og utar, hugsanlega vegna risareikistjarna sem hrærðu upp í skýinu. Stjörnufræðingar telja að samskonar ferli hafi átt sér stað snemma í sögu okkar sólkerfis.

Þótt 2I/Borisov sér fyrsta milligeimshalastjarnan sem heimsækir sólkerfið okkar, er hún ekki fyrsta milligeimsfyrirbærið til þess. Árið 2017 fannst fyrsta milligeimsfyrirbærið, ‘Oumuamua, sem var grannskoðað með VLT sjónaukum ESO. ‘Oumuamua var upphaflega talið halastjarna en síðar skilgreint sem smástirni því engin merki sáust um hjúp í kringum fyrirbærið.

Skýringar

[1] Skautunarmælingar er aðferð þar sem skautun á ljósi er mæld. Ljós verður skautað þegar það ferðast í gegnum tilteknar ljóssíur, til dæmis skautuð sólgleraugu en líka gas og efni úr halastjörnum. Með því að rannsaka eiginleika sólarljóssins sem ryk halastjörnunnar skautar, geta vísindamenn fengið innsýn í eðlisfræði og efnafræði halastjarna.

Frekari upplýsingar

Greint er frá niðurstöðum rannsóknanna í greinunum „Unusual polarimetric properties for interstellar comet 2I/Borisov“ sem birtist í Nature Communications (doi: 10.1038/s41467-021-22000-x) og „Compact pebbles and the evolution of volatiles in the interstellar comet 2I/Borisov“ sem birtist í Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-021-01336-w).

Í fyrra rannsóknarteyminu eru S. Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, UK [Armagh]), A. Cellino (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italy), L. Kolokolova (Department of Astronomy, University of Maryland, US), R. Nežič (Armagh; Mullard Space Science Laboratory, University College London, UK; Centre for Planetary Science, University College London/Birkbeck, UK), T. Santana-Ros (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Spain; Institut de Ciencies del Cosmos, Universitat de Barcelona, Spain), G. Borisov (Armagh; Institute of Astronomy and National Astronomical Observatory, Bulgarian Academy of Sciences, Bulgaria), A. A. Christou (Armagh), Ph. Bendjoya (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nice, France), og M. Devogele (Arecibo Observatory, University of Central Florida, USA).

Í seinna rannsóknarteyminu eru (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO Chile]), Aigen Li (Department of Physics and Astronomy, University of Missouri, Columbia, USA), Martin A. Cordiner (Astrochemistry Laboratory, NASA Goddard Space Flight Centre, USA and Department of Physics, Catholic University of America, Washington, DC, USA), Chin-Shin Chang (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile [JAO]), Olivier R. Hainaut (European Southern Observatory, Garching, Germany), Jonathan P. Williams (Institute for Astronomy, University of Hawai‘i, Honolulu, USA [IfA Hawai‘i]), Karen J. Meech (IfA Hawai‘i), Jacqueline V. Keane (IfA Hawai‘i), og Eric Villard (JAO og ESO Chile).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Írlands, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), alþjóðleg stjörnustöð, er samstarfsverkefni ESO, National Science Foundation (NSF) í Bandaríkjunum og National Institutes of Natural Sciences (NINS) í Japan, í samvinnu við Chile. ALMA er fjármögnuð af ESO fyrir hönd aðildarríkja þess, af NSF í samstarfi við National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og NINS í samvinnu við Academia Sinica (AS) í Taívan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd aðildarríkjanna en National Radio Astronomy Observatory (NRAO), sem lýtur stjórn Associated Universities, Inc. (AUI), fyrir hönd Norður Ameríku og National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) fyrir hönd austur Asíu. Samþætt stjórnun á smíði, prófun og rekstri ALMA er í umsjá Joint ALMA Observatory (JAO).

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Stefano Bagnulo
Armagh Observatory and Planetarium
Armagh, UK
Sími: +44 (0)28 3752 3689
Tölvupóstur: Stefano.Bagnulo@Armagh.ac.uk

Alberto Cellino
INAF Torino
Turin, Italy
Sími: +39 011 8101933
Tölvupóstur: alberto.cellino@inaf.it

Ludmilla Kolokolova
Department of Astronomy, University of Maryland
College Park, Maryland, USA
Sími: +1-301-405-1539
Tölvupóstur: lkolokol@umd.edu

Bin Yang
European Southern Observatory
Santiago, Chile
Tölvupóstur: byang@eso.org

Olivier Hainaut
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6752
Farsími: +49 151 2262 0554
Tölvupóstur: ohainaut@eso.org

Bárbara Ferreira
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6670
Farsími: +49 151 241 664 00
Tölvupóstur: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso2106.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso2106is
Nafn:2I/Borisov
Tegund:Milky Way : Interplanetary Body : Comet
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Instruments:FORS2
Science data:2021NatCo..12.1797B
2021NatAs...5..586Y

Myndir

Image of the 2I/Borisov interstellar comet captured with the VLT
Image of the 2I/Borisov interstellar comet captured with the VLT
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of the surface of interstellar comet 2I/Borisov
Artist’s impression of the surface of interstellar comet 2I/Borisov
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of the surface of interstellar comet 2I/Borisov (close up)
Artist’s impression of the surface of interstellar comet 2I/Borisov (close up)
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 236 Light: First interstellar comet may be the most pristine ever found
ESOcast 236 Light: First interstellar comet may be the most pristine ever found
texti aðeins á ensku
Animation of the orbit of interstellar comet 2I/Borisov
Animation of the orbit of interstellar comet 2I/Borisov
texti aðeins á ensku
Artist’s animation of the surface of interstellar comet 2I/Borisov
Artist’s animation of the surface of interstellar comet 2I/Borisov
texti aðeins á ensku