2I/Борисов, ймовірно, утворюється в надзвичайно холодному середовищі, демонструє велику кількість чадного газу

Минулого року в нашу Сонячну систему увійшов галактичний відвідувач: міжзоряна комета 2I/Борисов. Коли 15 та 16 грудня 2019 року астрономи спрямували на комету Атакама великий міліметровий/субміліметровий масив ALMA, вони вперше безпосередньо спостерігали хімічні речовини, що зберігаються в об'єкті в іншій планетарній системі, крім нашої. Це дослідження опубліковано в Інтернеті 20 квітня 2020 року в журналі Nature Astronomy .

незвичайний

Спостереження ALMA, проведені групою міжнародних вчених під керівництвом Мартіна Кордінера та Стефані Мілам у Центрі космічних польотів Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Меріленд, показали, що газ, що виходить з комети, містив надзвичайно велику кількість окису вуглецю CO. виявлена ​​в будь-якій кометі на відстані 2 км від Сонця в межах менш ніж 186 мільйонів миль або 300 мільйонів кілометрів [1]. Концентрація СО 2I/Борисова, за оцінками, становить від дев'яти до 26 разів більше, ніж середня комета в Сонячній системі.

Астрономам цікаво дізнатися більше про комети, оскільки комети проводять більшу частину свого часу на великій відстані від будь-якої зірки в дуже холодних умовах. На відміну від планет, їх внутрішній склад істотно не змінився з моменту їх народження. Тому вони могли б багато розповісти про процеси, що відбувалися під час їх народження на протопланетних дисках. "Це перший раз, коли ми розглядаємо комету поза межами нашої Сонячної системи, - сказав астрохімік Мартін Кордінер, - і вона різко відрізняється від більшості інших комет, які я бачив раніше".

ALMA виявив дві молекули в газі, що викидається кометою: ціаністий водень HCN та окис вуглецю CO. Хоча команда очікувала побачити HCN, який присутній у 2I/Борисов у кількостях, подібних до тих, що знаходяться в системі сонячної комети, вони були здивовані, побачивши велику кількість CO. "Комета, мабуть, утворилася з дуже насиченого льодом матеріалу CO, який присутній лише при найнижчих температурах у космосі, нижче -420 градусів за Фаренгейтом - 250 градусів Цельсія ", - сказала вчений-планетарій Стефані Мілам.

"ALMA зіграв важливу роль у перетворенні нашого розуміння природи кометного матеріалу у нашій власній Сонячній системі, і тепер завдяки цьому унікальному об'єкту, що надходить від наших сусідніх сусідів. Це лише завдяки безпрецедентній чутливості ALMA до довжин хвиль. газ, який виходить із таких унікальних об'єктів ", - сказав Ентоні Реміджан з Національної радіоастрономічної обсерваторії в Шарлотсвіллі, штат Вірджинія, та співавтор статті.

Окис вуглецю - одна з найпоширеніших молекул у космосі і знаходиться всередині більшості комет. Однак у кометах є великі різниці в концентрації СО, і ніхто не знає, чому. Дещо з цього може бути пов’язано з тим, де в Сонячній системі утворилася комета; деякі мають відношення до частоти, з якою орбіта комети наближає її до Сонця і приводить до випуску більш легко випаровується льоду.

"Якщо гази, які ми спостерігаємо, відображають склад місця народження 2I/Борисова, то це свідчить про те, що він, можливо, утворився інакше, ніж комети у нашій власній Сонячній системі, в надзвичайно холодному зовнішньому районі далекої планетарної системи", - додав Кордінер. Цю область можна порівняти з холодною областю крижаних тіл за Нептуном, яка називається поясом Койпера.

Команда може лише припускати, який тип зірки містив планетарну систему 2I/Борисов. "Більшість протопланетарних дисків, що спостерігаються за допомогою ALMA, знаходяться в молодих версіях зірок із невеликою масою, таких як Сонце", - сказав Кордінер. "Багато з цих дисків виходять далеко за межі регіону, де, як вважають, утворилися наші власні комети, і містять велику кількість надзвичайно холодного газу та пилу. Можливо, 2I/Борисов походив з одного з цих більших дисків".

Завдяки своїй високій швидкості, коли вона проїжджала 33 км/с або 21 милю/с через нашу Сонячну систему, астрономи підозрюють, що 2I/Борисов був викинутий з його приймаючої системи, ймовірно, взаємодіючи з проходячою зіркою або гігантською планетою. Витратив мільйони або мільярди років у холодній, самотній подорожі міжзоряним простором, перш ніж 30 серпня 2019 року його відкрив астроном-аматор Геннадій Борисов.

2I/Борисов - це лише другий міжзоряний об’єкт, який було виявлено в нашій Сонячній системі. Перший - 1I/'Oumuamua - був виявлений в жовтні 2017 року, до того часу він уже з'являвся, що ускладнювало розкриття подробиць про те, комета, астероїд чи щось інше. Наявність активної газопилової коми навколо 2I/Борисова зробило це першою підтвердженою міжзоряною кометою.

Поки не спостерігаються інші міжзоряні комети, незвичний склад 2I/Борисова не може бути легко пояснений і викликає більше запитань, ніж дає відповіді. Ваш склад типовий для міжзоряних комет? Чи побачимо в найближчі роки більше міжзоряних комет зі своєрідним хімічним складом? Що вони відкриють про те, як планети утворюються в інших зоряних системах?

"2I/Борисов дав нам перше розуміння хімії, яка сформувала іншу планетарну систему", - сказав Мілам. "Але лише тоді, коли ми зможемо порівняти об'єкт з іншими міжзоряними кометами, ми дізнаємося, чи є 2I/Борисов особливим випадком, чи кожен міжзоряний об'єкт має незвично високий рівень СО".

Примітка

[1] Комета, відома як C/2016 R2 PanSTARRS, яка виходила з Хмари Оорта, мала ще вищий рівень СО, ніж Борисов, коли вона знаходилася на відстані 2,8 ав. С. Від Сонця.

Національна радіоастрономічна обсерваторія - це установа Національного наукового фонду, що діє за угодою про співпрацю з асоційованими університетами, Inc.