eso2106ru — Научный релиз

Первая межзвездная комета может оказаться наиболее первозданной из всех известных

30 марта 2021 г.

Новые наблюдения, выполненные с Очень Большим телескопом Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) показывают, что блуждающая комета 2I/Borisov, недавно зарегистрированная вторая по счету за всю историю наблюдений межзвездная гостья Солнечной системы – наиболее первозданная из всех наблюдавшихся комет. Астрономы подозревают, что эта комета, скорее всего, никогда не проходила вблизи звезды. Если это так, она является не испытавшим никаких воздействий реликтом газо-пылевого облака, из которого она сформировалась.

Комета 2I/Borisov была открыта астрономом-любителем Геннадием Борисовым в августе 2019 г., а спустя несколько недель было подтверждено, что она пришла из межзвездного пространства вне Солнечной системы. “Комета 2I/Borisov, возможно, представляет собой первую истинно первозданную комету из всех когда-либо наблюдавшихся”, — говорит Стефано Багнуло (Stefano Bagnulo), сотрудник обсерватории и планетария Арма в Северной Ирландии, Великобритания, руководитель нового исследования, которое публикуется сегодня в журнале Nature Communications. Его группа считает, что до того, как в 2019 году она пролетела мимо Солнца, эта комета никогда не проходила вблизи какой-либо звезды.

Багнуло и его коллеги детально исследовали комету 2I/Borisov методами поляриметрии при помощи приёмника FORS2, смонтированного на телескопе ESO VLT на севере Чили [1]. Так как эти методы регулярно используются для изучения комет и других малых тел Солнечной системы, группа смогла сравнить межзвездную гостью с нашими местными кометами.

Астрономы обнаружили, что поляриметрические свойства кометы 2I/Borisov отличаются от параметров комет Солнечной системы, кроме кометы Хэйла–Боппа. Комета Хэйла–Боппа в конце 1990-х оказалась в центре общественного внимания: она была хорошо видна на небе невооружённым глазом, а ещё оказалась наиболее «первобытной» из всех, когда-либо наблюдавшихся астрономами. Считается, что до своего последнего прохождения вблизи Солнца комета Хэйла-Боппа проходила мимо него лишь однажды, и поэтому на неё почти не действовали солнечный ветер и излучение Солнца. На протяжении всей своей истории она оставалась в неприкосновенности, а значит, её химический состав очень похож на состав газо-пылевого облака, из которого она — и вся остальная Солнечная система — образовались около 4.5 миллиардов лет назад.

Проанализировав химический состав кометы на основании её поляризационных и цветовых характеристик, астрономы заключили, что 2I/Borisov еще менее, чем комета Хэйла-Боппа, подвергалась каким-либо воздействиям. Это значит, что она несёт неискажённую информацию о газо-пылевом облаке, из которого она образовалась.

“Тот факт, что эти две кометы оказались так похожи, говорит о том, что среда, в которой образовалась комета 2I/Borisov, не очень отличается по составу от среды, составлявшей раннюю Солнечную систему”, — говорит Альберто Челлино (Alberto Cellino), соавтор работы, сотрудник астрофизической обсерватории Турина, входящей в Национальный институт астрофизики (INAF) в Италии.

С этим согласен Оливье Эно (Olivier Hainaut), астроном ESO из Германии, специалист по кометам и другим околоземным объектам, который, однако, не участвовал в этой работе. “Полученный результат — что комета 2I/Borisov непохожа ни на какую другую комету, кроме Хэйла-Боппа — это очень сильный результат”, — говорит он, добавляя, что “весьма правдоподобно, что они образовались в очень похожих условиях”.

“Приход из межзвездного пространства кометы 2I/Borisov представляет первую возможность изучить состав кометы из другой планетной системы и проверить, отличается ли в каком-то отношении вещество, принесённое этой кометой, от вещества нашей системы”, — объясняет Людмила Колоколова из Мэрилендского университета в США, участвовавшая в исследовании, результаты которого публикуются в Nature Communications. 

Багнуло надеется, что до конца нынешнего десятилетия у астрономов еще будет другая, более благоприятная возможность заняться подробным изучением какой-нибудь кометы-странницы. ESA планирует в 2029 году запустить космический аппарат Comet Interceptor («Перехватчик Комет»), который сможет добраться до посетившего окрестности Солнца межзвездного объекта, если удастся открыть такой объект на подходящей траектории»,    говорит он о будущей миссии Европейского Космического Агентства.

История рождения кометы, скрытая в пыли

Астрономы могут исследовать свойства таких комет-странниц, как 2I/Borisov, даже не прибегая к использованию космических аппаратов – при помощи многих наземных телескопов. “Подумать только, как нам повезло – комета совершила путешествие в несколько световых лет, чтобы чисто случайно оказаться буквально у нас на пороге”, — говорит Бинь Ян (Bin Yang), астроном ESO из Чили, тоже воспользовавшаяся пролётом кометы 2I/Borisov через Солнечную систему для изучения таинственной гостьи. Результаты, полученные её группой, публикуются в журнале Nature Astronomy.

Бинь Ян и её группа по данным наблюдений на Атакамской Большой миллиметровой / субмиллиметровой антенной решетке ALMA, которую ESO эксплуатирует на партнёрских началах, а также наблюдений на телескопе ESO VLT, исследовали пылевые зерна вокруг кометы 2I/Borisov, чтобы извлечь из этих данных информацию о физических условиях рождения кометы в её протопланетной системе. 

Они обнаружили, что в коме 2I/Borisov — пылевой оболочке, окружающей главное тело кометы — содержится компактный крупнозернистый гравий, состоящий из частиц размером от миллиметра. Вдобавок выяснилось, что относительное содержание окиси углерода и воды в коме резко изменилось при её приближении к Солнцу. Группа, в которую входил и Оливье Эно, считает это свидетельством того, что комета состоит из веществ, образовавшихся в различных областях её планетной системы.

Наблюдения, выполненные Бинь Ян и её группой, дают основания предполагать, что в системе, где родилась комета 2I/Borisov, происходило перемешивание вещества из области вокруг материнской звезды с веществом из более далёких от неё областей – возможно, под воздействием мощного притяжения гигантских планет. Астрономы считают, что похожие процессы происходили и на заре существования Солнечной системы.

Комета 2I/Borisov была первой кометой-странницей, обнаруженной вблизи Солнца, но самым первым межзвёздным объектом, наблюдавшимся в Солнечной системе, был ʻОумуамуа – объект, изучавшийся с телескопом ESO VLT ещё в 2017 году. Изначально классифицированный как комета, ʻОумуамуа был позже признан астероидом, так как у него отсутствовала кома.

Примечания

[1] Поляриметрия – комплекс методов измерения поляризации света. Свет поляризуется, например, когда проходит через определенные фильтры, такие, как линзы солнечных очков-поляроидов или кометное вещество. Изучая свойства солнечного света, поляризованного кометной пылью, исследователи могут получать информацию о физике и химии комет.

Узнать больше

Результаты исследования, о котором рассказывает первая часть релиза, представлены в статье “Unusual polarimetric properties for interstellar comet 2I/Borisov”, публикуемой в журнале Nature Communications (doi: 10.1038/s41467-021-22000-x). Вторая часть релиза освещает результаты другой работы, представленные в статье “Compact pebbles and the evolution of volatiles in the interstellar comet 2I/Borisov”, которая публикуется в Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-021-01336-w).

Состав группы исследователей, выполнившей первую работу: 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), и M. Devogele (Arecibo Observatory, University of Central Florida, US).

Состав группы исследователей, выполнивших вторую работу: Bin Yang (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), и Eric Villard (JAO and ESO Chile).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Большая Атакамская миллиметровая / субмиллиметровая антенная решетка ALMA (The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) – международный астрономический инструмент, совместный проект ESO, Национального научного фонда США NSF (U.S. National Science Foundation) и Национального института естественных наук Японии NINS (National Institutes of Natural Sciences) в кооперации с Республикой Чили. ALMA финансируется ESO (представляющей объединенные интересы своих стран-участниц), фондом NSF совместно с Национальным советом по научным исследованиям Канады NRC (National Research Council) и Национальным советом по науке Тайваня NSC (National Science Council), а также NINS в кооперации с тайваньской Academia Sinica (AS) и Корейским институтом астрономии и космических исследований KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute). Строительство и эксплуатация телескопа ALMA осуществляются ESO, представляющей интересы своих стран-участниц, Национальной радиоастрономической обсерваторией США NRAO (National Radio Astronomy Observatory), управляемой компанией Associated Universities, Inc. (AUI), представляющей Северную Америку, и Национальной астрономической обсерваторией Японии NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan), представляющей Восточную Азию. Общее управление строительством, тестированием и эксплуатацией ALMA осуществляется в рамках JAO: Объединенной обсерватории ALMA (Joint ALMA Observatory).

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-9112122130
Сотовый: +7-9112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

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

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

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

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

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

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

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2106.

О релизе

Релиз №:eso2106ru
Название:2I/Borisov
Тип:Milky Way : Interplanetary Body : Comet
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Instruments:FORS2
Science data:2021NatCo..12.1797B
2021NatAs...5..586Y

Изображения

Фото межзвездной кометы 2I/Borisov, полученное на VLT
Фото межзвездной кометы 2I/Borisov, полученное на VLT
Поверхность межзвездной кометы 2I/Borisov в представлении художника
Поверхность межзвездной кометы 2I/Borisov в представлении художника
Поверхность межзвездной кометы 2I/Borisov в представлении художника (вблизи)
Поверхность межзвездной кометы 2I/Borisov в представлении художника (вблизи)

Видео

Первая межзвездная комета, возможно, наиболее первозданная из всех известных (ESOcast 236 Light)
Первая межзвездная комета, возможно, наиболее первозданная из всех известных (ESOcast 236 Light)
Анимация орбиты межзвёздной кометы 2I/Borisov
Анимация орбиты межзвёздной кометы 2I/Borisov
Художественная анимация поверхности межзвёздной кометы 2I/Borisov
Художественная анимация поверхности межзвёздной кометы 2I/Borisov