Nota de Imprensa

Primeiro cometa interestelar pode ser o mais puro alguma vez encontrado

30 de Março de 2021

Novas observações obtidas com o Very Large Telescope (VLT) do ESO indicam que o cometa 2I/Borisov, o segundo e mais recente visitante interestelar detectado no nosso Sistema Solar, é um dos mais puros alguma vez observados. Os astrónomos suspeitam que, muito provavelmente, o cometa nunca passou perto de uma estrela, o que faz dele uma relíquia intacta da nuvem de gás e poeira que lhe deu origem.

O cometa 2I/Borisov foi descoberto pelo astrónomo amador Gennady Borisov em Agosto de 2019, tendo-se confirmado que este objeto vinha de fora do Sistema Solar algumas semanas mais tarde. “O 2I/Borisov pode bem representar o primeiro cometa verdadeiramente puro alguma vez observado,” disse Stefano Bagnulo do Observatório e Planetário Armagh, Irlanda do Norte, RU, que liderou o novo estudo publicado hoje na revista Nature Communications. A equipa acredita que o cometa nunca passou perto de nenhuma estrela antes de passar pelo Sol em 2019.

Bagnulo e colegas usaram o instrumento FORS2 montado no Very Large Telescope (VLT) do ESO, no norte do Chile, para estudar o 2I/Borisov com todo o detalhe, através de uma técnica chamada polarimetria [1]. Uma vez que esta técnica é regularmente usada para estudar cometas e outros pequenos corpos do nosso Sistema Solar, a equipa pôde assim comparar o visitante interestelar aos nossos cometas locais.

A equipa descobriu que o cometa 2I/Borisov tem propriedades polarimétricas distintas das dos cometas do Sistema Solar, com excepção do Hale-Bopp. O cometa Hale-Bopp despertou grande interesse no público no final dos anos 1990, altura em que se via facilmente a olho nu, sendo também um dos cometas mais puros que os astrónomos tinham observado até à data. Antes da sua mais recente passagem pelo Sol observada por nós, pensa-se que o Hale-Bopp tenha passado perto do nosso Sol apenas uma vez, o que significa que estaria pouco afetado pelo vento e radiação solares, tratando-se por isso de um cometa bastante puro, com uma composição muito semelhante à nuvem de gás e poeira que lhe deu origem (assim como ao resto do Sistema Solar) há cerca de 4,5 mil milhões de anos atrás.

Ao analisar a polarização juntamente com a cor do cometa para aprender mais sobre a sua composição, a equipa concluiu que o 2I/Borisov é, na realidade, ainda mais puro que o Hale-Bopp, o que significa que traz consigo assinaturas imaculadas da nuvem de gás e poeira que lhe deu origem.

“O facto dos dois cometas serem notavelmente semelhantes sugere que o meio que deu origem ao 2I/Borisov não é assim tão diferente, em termos de composição, do meio do Sistema Solar primordial,” explicou Alberto Cellino, um dos co-autores do estudo do Observatório Astrofísico de Torino, Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), Itália.

Olivier Hainaut, astrónomo do ESO na Alemanha que estuda cometas e outros objetos próximos da Terra mas que não esteve envolvido neste novo estudo, concorda. “O resultado principal — que o cometa 2I/Borisov não é igual a nenhum outro cometa excepto o Hale-Bopp — é bastante forte,” diz Hainaut, acrescentando que “é muito plausível que ambos os cometas se tenham formado em condições muito semelhantes.”

“A chegada do 2I/Borisov do espaço interestelar deu-nos a primeira oportunidade para estudar a composição de um cometa de outro sistema planetário e verificar que o material deste cometa é de algum modo diferente da nossa variedade local,” explica Ludmilla Kolokolova, da Universidade de Maryland, EUA, que esteve envolvida neste trabalho.

Bagnulo espera que os astrónomos tenham mais uma, e melhor ainda, oportunidade para estudar um cometa deste tipo antes do final desta década. “A ESA está a planear o lançamento do Comet Interceptor em 2029, o qual terá a capacidade de chegar a outro visitante interestelar, se se descobrir um numa trajetória adequada,” explica Bagnulo, referindo-se a uma futura missão da Agência Espacial Europeia.

Uma estória de origens escondida na poeira

Mesmo sem uma missão espacial, os astrónomos podem usar os muitos telescópios colocados no solo terrestre para aprenderem mais sobre as diferentes propriedades dos cometas exteriores ao Sistema Solar como o 2I/Borisov. “Imaginem a sorte que tivemos por um cometa vindo de um sistema a anos-luz de distância de nós se ter simplesmente lembrado de fazer uma viagem até à porta da nossa casa,” disse Bin Yang, astrónoma do ESO no Chile, que também aproveitou a passagem do 2I/Borisov pelo Sistema Solar para estudar este misterioso cometa. Os resultados da sua equipa foram publicados na revista Nature Astronomy.

Yang e a sua equipa usaram dados do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o ESO é um parceiro, assim como o VLT do ESO, para estudarem os grãos de poeira do 2I/Borisov com o intuito de saberem mais sobre o nascimento do cometa e as condições presentes no seu sistema.

A equipa descobriu que a coma do 2I/Borisov — um envelope de poeira que rodeia o corpo principal do cometa — contém pedrinhas compactas, grãos com cerca de um milímetro ou mais de tamanho. Adicionalmente, a equipa descobriu que as quantidades relativas de monóxido de carbono e água no cometa mudaram drasticamente à medida que este se aproximou do Sol. A equipa, que também inclui Olivier Hainaut, explica que este facto indica que o cometa é constituído por materiais que se formaram em diferentes locais do seu sistema planetário.

As observações de Yang e colegas sugerem que a matéria existente no sistema planetário de origem do 2I/Borisov se encontrava misturada aquando da formação do cometa, desde as zonas próximas da estrela progenitora até às mais afastadas. Uma explicação seria a existência de planetas gigantes cuja forte gravidade faria movimentar o material neste sistema. Os astrónomos acreditam que um processo similar tenha ocorrido nas fases iniciais do nosso próprio Sistema Solar.

Apesar do 2I/Borisov ter sido o primeiro cometa vindo de fora do Sistema Solar a passar pelo Sol, não se tratou do nosso primeiro visitante interestelar. O primeiro objeto interestelar que vimos passar pelo Sistema Solar foi o ‘Oumuamua, outro objeto estudado com o auxílio do VLT em 2017. Originalmente classificado como cometa, o ‘Oumuamua foi mais tarde reclassificado como asteroide já que não possuía uma coma cometária.

Notas

[1] A polarimetria trata-se de uma técnica que permite medir a polarização da luz. A luz torna-se polarizada quando passa através de certos filtros, como por exemplo as lentes de óculos de sol polarizados ou materiais cometários. Ao estudar as propriedades da luz solar polarizada pela poeira de um cometa, os cientistas podem aprender mais sobre a física e química destes objetos.

Informações adicionais

O trabalho de investigação destacado na primeira parte deste comunicado foi apresentado num artigo científico intitulado “Unusual polarimetric properties for interstellar comet 2I/Borisov” que será publicado na revista Nature Communications (doi: 10.1038/s41467-021-22000-x). A segunda parte do comunicado destaca o estudo “Compact pebbles and the evolution of volatiles in the interstellar comet 2I/Borisov” que será publicado na revista Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-021-01336-w).

A equipa que levou a cabo o primeiro trabalho de investigação é composta por S. Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, RU [Armagh]), A. Cellino (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Itália), L. Kolokolova (Department of Astronomy, University of Maryland, EUA), R. Nežič (Armagh; Mullard Space Science Laboratory, University College London, RU; Centre for Planetary Science, University College London/Birkbeck, RU), T. Santana-Ros (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Espanha; Institut de Ciencies del Cosmos, Universitat de Barcelona, Espanha), G. Borisov (Armagh; Instituto de Astronomia e Observatório Astronómico Nacional, Academia de Ciências da Bulgária, Bulgária), A. A. Christou (Armagh), Ph. Bendjoya (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nice, França) e M. Devogele (Arecibo Observatory, University of Central Florida, EUA).

A segunda equipa é composta por Bin Yang (Observatório Europeu do Sul, Santiago, Chile [ESO Chile]), Aigen Li (Department of Physics and Astronomy, University of Missouri, Columbia, EUA), Martin A. Cordiner (Astrochemistry Laboratory, NASA Goddard Space Flight Centre, EUA and Department of Physics, Catholic University of America, Washington, DC, EUA), Chin-Shin Chang (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile [JAO]), Olivier R. Hainaut (Observatório Europeu do Sul, Garching, Alemanha), Jonathan P. Williams (Institute for Astronomy, University of Hawai‘i, Honolulu, EUA [IfA Hawai‘i]), Karen J. Meech (IfA Hawai‘i), Jacqueline V. Keane (IfA Hawai’i) e Eric Villard (JAO e ESO Chile).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, é uma parceria entre a Europa, a América do Norte e o Leste Asiático, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado na Europa pelo Observatório Europeu do Sul (ESO), na América do Norte pela Fundação Nacional para a Ciência dos Estados Unidos (NSF) em cooperação com o Conselho Nacional de Investigação do Canadá (NRC) e no Leste Asiático pelos Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão em cooperação com a Academia Sínica (AS) da Ilha Formosa. A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol da Europa, pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia (NRAO), que é gerido, pela Associação de Universidades (AUI), em prol da América do Norte e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório ALMA (JAO) fornece uma liderança e direção unificadas na construção, gestão e operação do ALMA.

Links

• Artigos científicos:
• Bagnulo et. al, Nature Communications
• Yang et. al, Nature Astronomy
• Fotografias do VLT
• Fotografias do ALMA
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Contactos

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Armagh, UK
Tel: +44 (0)28 3752 3689
Email: Stefano.Bagnulo@Armagh.ac.uk

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

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

Bin Yang
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Email: byang@eso.org

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2106, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.