Нові спостереження, виконані за допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO), свідчать: комета Борисова (2I/Borisov) — лише другий і останній за часом виявленим міжзоряний відвідувач Сонячної системи — є однією з найпервозданних, які коли-небудь спостерігали в астрономії. Дослідники підозрюють, що комета, ймовірно, ніколи не проходила близько повз зорю й тому є непорушеним реліктом газопилової хмари, з якої вона утворилася.
Комету 2I/Borisov відкрив астроном-аматор Геннадій Борисов у серпні 2019 року. За кілька тижнів потому було підтверджено, що вона прибула з-за меж Сонячної системи. «Комета 2I/Borisov може бути першою справді незайманою кометою, яку коли-небудь спостерігали», — сказав Стефано Баґнуло (Stefano Bagnulo) з обсерваторії та планетарію Арма у Північній Ірландії (Великобританія), який очолював нове дослідження. Його результати оприлюднив журнал Nature Communications. Наукова група, яка виконала це дослідження, вважає, що комета ніколи не проходила близько до жодної зорі, перш ніж пролетіти повз Сонце у 2019 році.
Для докладного вивчення комети 2I/Borisov, Баґнуло та його колеги застосували метод поляриметрії. Небесне тіло спостерігали за допомогою приймача FORS2, встановленого на Дуже великому телескопі в Чилі. Метод поляриметрії регулярно використовують для вивчення комет та інших малих тіл Сонячної системи, а тому це дало змогу дослідникам порівняти міжзоряного гостя з нашими місцевими кометами.
Наукова група виявила, що поляриметричні властивості комети Борисова відмінні від властивостей комет Сонячної системи, за винятком комети Гейла—Боппа. В кінці 1990-х ця комета привернула увагу багатьох, бо її було видно неозброєним оком. Тоді також виявилося, що вона була однією з найнезайманіших комет, які коли-небудь бачили астрономи. Вони вважають, що до останнього свого проходження комета Гейла—Боппа пройшла повз Сонце лише один раз, і тому ледь зазнала впливу сонячного вітру та випромінювання. Це означає, що вона була первозданною, маючи склад, дуже схожий на газопилову хмару з якої вона, як і вся Сонячна система, утворилась приблизно 4,5 мільярда років тому.
Аналіз хімічного складу комети за даними поляриметрії та характеристик кольору дав змогу науковцям дійти висновку, що 2I/Borisov навіть більш чиста, ніж комета Гейла—Боппа. Це означає, що вона має незабруднені ознаки газопилової хмари, з якої утворилася.
«Той факт, що дві комети дуже схожі, свідчить — середовище, в якому виникла комета 2I/Borisov, мало відрізняється за складом від середовища ранньої Сонячної системи», — сказав Альберто Челліно (Alberto Cellino), співавтор дослідження з Туринської астрофізичної обсерваторії Національного інституту астрофізики (National Institute for Astrophysics, INAF) в Італії.
З цим погоджується Олів’є Ено (Olivier Hainaut), астроном з ESO у Німеччині, який вивчає комети та інші навколоземні об’єкти, але не брав участі в цьому новому дослідженні. «Головний результат — те, що 2I/Borisov не схожа на будь-яку іншу комету, крім Гейла—Боппа, — це дуже гарний результат», — сказав він. Науковець також зауважив: «дуже правдоподібно, що ці комети утворилися за схожих умов».
«Поява 2I/Borisov з міжзоряного простору дала змогу вперше вивчити склад комети з іншої планетної системи і перевірити, чи відрізняється чимось речовина цієї комети від речовини нашої планетної системи», — пояснила Людмила Колоколова (Ludmilla Kolokolova) з Мерілендського університету в США, яка брала участь у дослідженні про результати котрого сповістив Nature Communications.
Уявлення художника про вигляд поверхні комети 2I/Борисов. Вона прийшла в нашу планетну систему з іншої і промайнула повз Сонце у 2019 році. Це дало змогу астрономам отримати унікальну інформацію про міжзоряну комету. Хоча наземні та космічні телескопи отримували зображення цієї комети, ми не маємо жодних світлин 2I/Borisov зблизька. Тому художники вільні в своїй уяві щодо того, який вигляд може мати поверхня комети. Фото з сайту www.eso.org.
Баґнуло сподівається, що до кінця поточного десятиліття астрономи отримають ще одну, набагато кращу можливість, докладно вивчити комету-мандрівницю. «ESA планує у 2029 р. запустити космічний зонд Comet Interceptor (“Перехоплювач комет”), який матиме можливість дістатись до іншого міжзоряного об’єкта, що ввійде в межі Сонячної системи, якщо такий буде виявлений і перебуватиме на доступній орбіті», — сказав він, маючи на увазі майбутню місію Європейського космічного агентства.
Історія походження, прихована пилом
Навіть без космічної місії, астрономи можуть використовувати багато наземних телескопів, щоб отримати уявлення про різні властивості комет-мандрівниць, таких як 2I/Borisov. «Уявіть, як нам пощастило, що комета з планетної системи на відстані світлового року просто випадково опинилася в нас на порозі», — сказала Бін Янґ (Bin Yang), астроном з ESO в Чилі, яка також скористалася проходженням комети Борисова через Сонячну Система для вивчення цього таємничого небесного об’єкта. Результати, отримані її науковою групою, оприлюднив журнал Nature Astronomy.
Янґ та її група використали дані, отримані за допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA), яку на умовах партнерства використовує ESO, та VLT ESO. Науковці вивчали частинки пилу 2I/Borisov, щоб отримати інформацію про умови формування комети в її материнській планетній системі.
Вони виявили, що в комі 2I/Borisov — пиловій оболонці довкола основної частини комети — міститься компактна галька, зерна якої мають розмір приблизно один міліметр і більше. Крім того виявлено, що відносна кількість оксиду вуглецю та води в кометі різко змінилася, коли вона наближалася до Сонця. Наукова група, до якої також входив Олів’є Ено, вважає це свідченням того, що комета складається з речовин, які утворилися в різних місцях її планетної системи.
Спостереження, виконані Янґ та її групою, дають змогу припустити, що у планетній системі комети Борисова відбувалося перемішування речовини, яка містилась поблизу зорі, з речовиною із віддаленої частини системи. Це було спричинено, можливо, планетами-гігантами, сильна гравітація яких перемішувала речовину в межах планетної системи. Астрономи вважають, що схожий процес відбувся на початку існування Сонячної системи.
Хоча 2I/Borisov стала першою кометою-мандрівницею, яка пройшла повз Сонця, вона не перший міжзоряний відвідувач, який астрономи виявили в нашій планетній системі. Першим міжзоряним об’єктом, який спостерігали при його проходженні через Сонячну систему, був ʻОумуамуа (ʻOumuamua), ще одне небесне тіло, яке астрономи вивчали за допомогою VLT ESO в 2017 році. Спочатку його класифікували як комету, але згодом віднесли до астероїдів, бо в нього не було коми.
Примітки
[1] Поляриметрія — це метод вимірювання поляризації світла. Світло поляризується, наприклад, коли воно проходить через певні фільтри, такі як лінзи сонцезахисних окулярів-поляроїдів, або кометну речовину. Вивчаючи властивості сонячного світла, поляризованого пилом комети, дослідники можуть отримати уявлення про фізичні та хімічні властивості комет.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
