eso2106it-ch — Comunicato Stampa Scientifico

La prima cometa interstellare potrebbe essere la più incontaminata

30 Marzo 2021

Nuove osservazioni con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO (European Southern Observatory o Osservatorio Europeo Australe) indicano che la cometa errante 2I/Borisov, che è il secondo visitatore interstellare, recentemente rilevato, del nostro Sistema Solare, è una delle più incontaminate mai osservate. Gli astronomi sospettano che la cometa molto probabilmente non sia mai passata vicino a una stella, rendendola una reliquia indisturbata della nuvola di gas e polvere da cui si è formata.

2I/Borisov è stata scoperta dall'astronomo dilettante Gennady Borisov nell'agosto 2019. È stato confermato poche settimane dopo che l'oggetto proveniva dall'esterno del Sistema Solare. "2I/Borisov potrebbe rappresentare la prima cometa veramente incontaminata mai osservata", afferma Stefano Bagnulo dell'Osservatorio e Planetario di Armagh, Irlanda del Nord, Regno Unito, che ha guidato il nuovo studio pubblicato oggi su Nature Communications. L'equipe ritiene che la cometa non fosse mai passata vicino a nessuna stella prima di passare vicino al Sole nel 2019.

Bagnulo e colleghi hanno utilizzato lo strumento FORS2 installato sul VLT dell'ESO, situato nel nord del Cile, per studiare 2I/Borisov in dettaglio utilizzando una tecnica chiamata polarimetria [1]. Poiché questa tecnica viene regolarmente utilizzata per studiare le comete e altri piccoli corpi del nostro Sistema Solare, questo ha permesso all'equipe di confrontare il visitatore interstellare con le nostre comete locali.

L'equipe ha scoperto che 2I/Borisov ha proprietà polarimetriche distinte da quelle delle comete del Sistema Solare, con l'eccezione di Hale-Bopp. La cometa Hale-Bopp ha ricevuto molto interesse da parte del pubblico alla fine degli anni '90 poiché era facilmente visibile a occhio nudo e anche perché era una delle comete più incontaminate che gli astronomi avessero mai visto. Prima del suo passaggio più recente, si pensa che Hale-Bopp sia passata vicino al Sole solo una volta e quindi sia stata a malapena influenzata dal vento e dalle radiazioni solari. Ciò significa che era rimasta incontaminata, con una composizione molto simile a quella della nuvola di gas e polvere che l'aveva formata - insieme con il resto del Sistema Solare - circa 4,5 miliardi di anni fa.

Analizzando la polarizzazione insieme al colore della cometa per raccogliere indizi sulla sua composizione, l'equipe ha concluso che 2I/Borisov è in realtà ancora più incontaminato di Hale-Bopp. Ciò significa che trasporta le tracce intonse della nuvola di gas e polvere da cui si è formata.

"Il fatto che le due comete siano notevolmente simili suggerisce che l'ambiente in cui ha avuto origine 2I/Borisov non è così diverso per composizione dall'ambiente originario del Sistema Solare", dice Alberto Cellino, coautore dello studio, dell'INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia.

Olivier Hainaut, un astronomo dell'ESO in Germania che studia le comete e altri oggetti vicini alla Terra, ma non è coinvolto in questo nuovo studio, concorda: "Il risultato principale - che 2I/Borisov è diversa da qualsiasi altra cometa eccetto Hale-Bopp - è molto forte", dice, aggiungendo che "è molto plausibile che si siano formati in condizioni molto simili".

"L'arrivo di 2I/Borisov dallo spazio interstellare ha rappresentato la prima opportunità per studiare la composizione di una cometa da un altro sistema planetario e verificare se il materiale che proviene da questa cometa è in qualche modo diverso dalla nostra varietà nativa", spiega Ludmilla Kolokolova, del Università del Maryland negli Stati Uniti, che è stata coinvolta nella ricerca pubblicata da Nature Communications.

Bagnulo spera che gli astronomi avranno un'altra opportunità, ancora migliore, per studiare in dettaglio una cometa errante prima della fine del decennio. "L'ESA ha in programma di lanciare Comet Interceptor nel 2029, che avrà la capacità di raggiungere un altro oggetto interstellare in visita, se ne viene scoperto uno su una traiettoria adeguata", dice, riferendosi a una imminente missione dell'Agenzia spaziale europea.

Una storia delle origini nascosta nella polvere

Anche senza una missione spaziale, gli astronomi possono utilizzare i numerosi telescopi della Terra per ottenere informazioni sulle diverse proprietà delle comete erranti come 2I/Borisov. "Immagina quanto siamo stati fortunati che una cometa proveniente da un sistema distante anni luce abbia semplicemente fatto un viaggio alla nostra porta per caso", dice Bin Yang, astronomo dell'ESO in Cile, che ha anche approfittato del passaggio di 2I/Borisov attraverso il nostro Sistema per studiare questa misteriosa cometa. I risultati del suo gruppo sono pubblicati su Nature Astronomy.

Yang e il suo team hanno utilizzato i dati di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), di cui l'ESO è un partner, nonché del VLT dell'ESO, per studiare i granelli di polvere di 2I/Borisov per raccogliere indizi sulla nascita e le condizioni della cometa nel suo sistema originario.

Hanno scoperto che la chioma di 2I/Borisov - un involucro di polvere che circonda il corpo principale della cometa - contiene ciottoli compatti, granelli di circa un millimetro o più grandi. Inoltre, hanno scoperto che la quantità relativa di monossido di carbonio e acqua nella cometa cambiava drasticamente man mano che si avvicinava al Sole. L'equipe, che comprende anche Olivier Hainaut, afferma che questo indica che la cometa è composta da materiali che si sono formati in punti diversi del suo sistema planetario.

Le osservazioni di Yang e del suo gruppo suggeriscono che la materia nella casa planetaria di 2I/Borisov è stata mescolata da vicino alla sua stella a più lontano, forse a causa dell'esistenza di pianeti giganti, la cui forte gravità agita materiale nel sistema. Gli astronomi ritengono che un processo simile si sia verificato all'inizio della vita del nostro Sistema Solare.

Mentre 2I/Borisov è stata la prima cometa canaglia a passare vicino al Sole, non è stato il primo visitatore interstellare. Il primo oggetto interstellare che è stato osservato passare dal nostro Sistema Solare è stato ʻOumuamua, un altro oggetto studiato con il VLT dell'ESO nel 2017. Originariamente classificato come una cometa, "Umuamua è stato successivamente riclassificato come asteroide in quanto mancava di chioma.

Note

[1] La polarimetria è una tecnica che serve per misurare la polarizzazione della luce. La luce diventa polarizzata, per esempio, quando passa attraverso determinati filtri, come le lenti degli occhiali da sole polarizzati, ma anche il materiale di cui sono composte le comete. Studiando le proprietà della luce solare polarizzata dalla polvere di una cometa, i ricercatori possono ottenere informazioni sulla fisica e la chimica delle comete.

Ulteriori Informazioni

La ricerca descritta nella prima di questo comunicato è stata presentata nell'articolo “Unusual polarimetric properties for interstellar comet 2I/Borisov” pubblicato dalla rivista Nature Communications (doi: 10.1038/s41467-021-22000-x). La seconda parte del comunicato invece descrive lo studio “Compact pebbles and the evolution of volatiles in the interstellar comet 2I/Borisov” pubblicata da Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-021-01336-w).

L'equipe che ha realizzato il primo studio è composta da  S. Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, Regno Unito [Armagh]), A. Cellino (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia), L. Kolokolova (Department of Astronomy, University of Maryland, USA), R. Nežič (Armagh; Mullard Space Science Laboratory, University College London, Regno Unito; Centre for Planetary Science, University College London/Birkbeck, Regno Unito), T. Santana-Ros (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Spagna; Institut de Ciencies del Cosmos, Universitat de Barcelona, Spagna), G. Borisov (Armagh; Institute of Astronomy e 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, Francia), e M. Devogele (Arecibo Observatory, University of Central Florida, USA).

L'equipe che ha realizzato il second studio è composta da Bin Yang (European Southern Observatory, Santiago, Cile [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 e Department of Physics, Catholic University of America, Washington, DC, USA), Chin-Shin Chang (Joint ALMA Observatory, Santiago, Cile [JAO]), Olivier R. Hainaut (European Southern Observatory, Garching, Germania), 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), e Eric Villard (JAO e ESO Cile).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e di gran lunga l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 16 paesi: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile e l'Australia come partner strategico. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di APEX e di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente, sulla piana di Chajnantor. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'Extremely Large Telescope o ELT (significa Telescopio Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

ALMA, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un osservatorio astronomico internazionale, è una collaborazione fra l'Europa, la U.S. National Science Foundation (NSF) e gli Istituti Nazionali di Scienze Naturali del Giappone (NINS),  in cooperazione con la repubblica del Cile. ALMA è stato fondato dall'ESO per conto dei suoi stati membri, dall'NSF in cooperazione con il National Research Council del Canada (NRC) e il National Science Council di Taiwan (NSC) e dal NINS in cooperazione con l'Accademia Sinica di Taiwan (AS) e l'Istituto di Astronomia e Scienze Spaziali della Corea (KASI). La costruzione e la gestione di ALMA sono condotte dall'ESO per conto dei suoi stati membri, dall'Osservatorio Nazionale di Radio Astronomia (NRAO) gestito dalle Associated Universities, Inc. (AUI) per conto del Nord America e dall'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) per conto dell'Asia Orientale. L'osservatorio congiunto di ALMA (JAO: Joint ALMA Observatory) fornisce la guida unitaria e la gestione della costruzione, del commissioning e delle operazioni di ALMA.

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Contatti

Stefano Bagnulo
Armagh Observatory and Planetarium
Armagh, UK
Tel.: +44 (0)28 3752 3689
E-mail: Stefano.Bagnulo@Armagh.ac.uk

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

Ludmilla Kolokolova
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College Park, Maryland, USA
Tel.: +1-301-405-1539
E-mail: lkolokol@umd.edu

Bin Yang
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso2106.

Sul Comunicato Stampa

Comunicato Stampa N":eso2106it-ch
Nome:2I/Borisov
Tipo:Milky Way : Interplanetary Body : Comet
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Instruments:FORS2
Science data:2021NatCo..12.1797B

Immagini

Immagine della cometa interstellare 2I/Borisov catturata con il VLT
Immagine della cometa interstellare 2I/Borisov catturata con il VLT
Rappresentazione artistica della superficie della cometa interstellare 2I/Borisov
Rappresentazione artistica della superficie della cometa interstellare 2I/Borisov
Rappresentazione artistica della superficie della cometa interstellare 2I/Borisov (particolare)
Rappresentazione artistica della superficie della cometa interstellare 2I/Borisov (particolare)

Video

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
soltanto in inglese
Animation of the orbit of interstellar comet 2I/Borisov
Animation of the orbit of interstellar comet 2I/Borisov
soltanto in inglese
Artist’s animation of the surface of interstellar comet 2I/Borisov
Artist’s animation of the surface of interstellar comet 2I/Borisov
soltanto in inglese