Pressemeddelelse

Den første interstellare komet er måske den friskeste, der nogensinde er set

30. marts 2021

Kometen 2I/Borisov er nummer to i rækken af opdagede besøgende i vores Solsystem fra det interstellare rum, og det viser sig, at det er en af de mest friske kometer, som nogensinde er observeret. Nye observationer med European Southern Observatorys Very Large Telescope (ESOs VLT) får astronomerne til at antage, at kometen sandsynligvis aldrig er passeret tæt på en stjerne. Dermed er det et uforstyrret levn fra den sky af gasarter og støv, som den er dannet fra.

2I/Borisov blev opdaget af amatørastronomen Gennady Borisov i august 2019, og få uger efter blev det bekræftet, at den kommer fra et sted udenfor Solsystemet. "2I/Borisov kan vise sig at være den første uforstyrrede komet, som nogensinde er observeret," siger Stefano Bagnulo fra Armagh Observatory and Planetarium, Nordirland, som er forskningsleder på en ny videnskabelig artikel, som offentliggøres idag i Nature Communications. Forskerholdet mener, at kometen aldrig har passeret tæt forbi nogen stjerne, før den fløj forbi Solen i 2019.

Bagnulo og hans kolleger har brugt instrumentet FORS2 på ESOs VLT, som befinder sig i det nordlige Chile, til at studere 2I/Borisov i detaljer med en teknik, som kaldes polarimetri [1]. Denne teknik bruges regelmæssigt til at studere kometer og andre mindre legemer i vores Solsystem, og det har gjort det muligt at sammenligne den interstellare besøgende med vore lokale kometer.

Forskerne fandt ud af, at 2I/Borisov har polarimetriske egenskaber, som adskiller sig tydeligt fra de kometer, som vi kender fra Solsystemet, med undtagelse af komet Hale-Bopp. Den komet blev meget kendt og omtalt i slutningen af 1990'erne, fordi den var tydeligt synlig for det blotte øje, og også fordi den var en af de mest uberørte kometer, som astronomerne den gang havde iagttaget. Før dens seneste passage, mener forskerne, at Hale-Bopp kun har passeret tæt forbi Solen een gang, og derfor er den næsten ikke blevet påvirket af solvinden eller strålingen fra vores stjerne. Det betyder, at den var uberørt eller oprindelig, med en sammensætning, som er meget tæt på den, som eksisterede i den sky af gas og støv, som den, og resten af Solsystemet blev dannet fra for omkring 4,5 milliarder år siden.

Analyser af polariseringen sammenholdt med kometens farve har afsløret dens sammensætning, og forskerholdet mener endda, at den er endnu mere uberørt end kometen Hale-Bopp. Det betyder, at den viste et helt uforandret billede af den gas- og støvsky, som den i sin tid er dannet fra.

"Det, at de to kometer er bemærkelsesværdigt ens, antyder, at det miljø, som 2I/Borisov er dannet i, ikke adskiller sig så meget i sin sammensætning fra miljøet, som det var her tidligt i Solsystemets historie," siger Alberto Cellino, som er medforfatter på artiklen, og som arbejder ved Astrophysical Observatory i Torino, National Institute for Astrophysics (INAF) i Italien.

Olivier Hainaut, som er astronom ved ESO i Tyskland studerer kometer og andre objekter, som kommer tæt på Jorden, men han er ikke med i dette arbejde. Han er enig: "Det vigtigste resultat; nemlig at 2I/Borisov ikke ligner andre kometer end Hale-Bopp, er meget velunderbygget," siger han, og tilføjer, at "det er meget sandsynligt, at de er dannet under meget ensartede forhold."

"Da 2I/Borisov dukkede op ude fra det interstellare rum, var det vores første mulighed for at studere sammensætningen af en komet fra et andet planetsystem, og for at undersøge, om det stof, som denne komet består af, på nogen måde er forskellig fra det, vi kender her omkring os," forklarer Ludmilla Kolokolova fra Universitetet i Maryland, USA, som har arbejdet med i dette resultat fra Nature Communications.

Bagnulo håber, at astronomerne får endnu en mulighed for at studere en fremmed komet i detaljer inden årtiet rinder ud. "ESA har planer om at opsende rumsonden Comet Interceptor i 2029. Den vil give mulighed for at nå frem til et andet passerende interstellart objekt, hvis der ellers bliver opdaget et i en passende bane," siger han, med reference til Den Europæiske Rumorganisation ESAs an planlagte mission.

I støvet gemmer sig historien om vores oprindelse

Selv uden en rummission kan jordbaserede astronomer bruge de mange teleskoper på Jorden til at lære om egenskaberne ved forbiflyvende kometer som 2I/Borisov. "Vi har været helt fantastisk heldige, at en komet fra et system lysår borte bare lige smuttede forbi i vores baghave ved et tilfælde," siger Bin Yang, som er ESO-astronom i Chile, og som også udnyttede 2I/Borisovs passage igennem vores Solsystem til at studere den spændende komet. Resultaterne af det arbejde, som hendes hold forskere har udført, bliver publiceret i Nature Astronomy.

Yang og hendes forskere brugte data fra Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), som ESO er partner i, såvel som data fra ESOs VLT til at studere støvpartikler fra 2I/Borisov, for at samle viden om kometens dannelse og forholdene i dens oprindelsessystem.

De opdagede, at 2I/Borisovs koma indeholder faste støvkorn, som er omkring en millimeter eller større. Komaen er den sky af støv, som omgiver kometens mere faste kerne. Desuden opdagede de, at forholdet imellem kulilte og vand i kometen ændrede sig stærkt, da den nærmede sig Solen. Astronomgruppen, hvor Olivier Hainaut også er medlem, fortæller, at det viser, at kometen består af materialer, som er dannet forskellige steder i dens oprindelige planetsystem.

Yang og kollegernes observationer tyder på, at stoffet i 2I/Borisovs hjemsystem var opblandet fra tæt ved stjernen til længere ude, måske fordi der i systemet findes kæmpeplaneter, hvis kraftige tyngdekræfter rører rundt i stoffet i systemet. Astronmerne mener, at der forekom lignende processer tidligt i vores Solsystems historie.

Selvom 2I/Borisov var den første vildfarne komet, som er observeret i en bane forbi Solen, så var det ikke den første besøgende fra stjerneverdenen. Det var istedet 'Oumuamua, som blev studeret blandt andet med ESOs VLT tilbage i 2017. Oprindeligt blev 'Oumuamua også klassificeret som en komet, men senere blev den omklassificeret til at være en asteroide, mestendels fordi den manglede en koma. Dens natur er stadig omdiskuteret. I marts udkom en videnskabelig artikel, hvor forskerne er nået frem til, at den måske har været en småkageformet skive bestående af frosset kvælstof, slået af en fjern isplanet. Den Internationale Astronomiske Union IAU har besluttet, at alle interstellare objekter, som opdages i fremtiden, skal have et nummer og et 'I' i deres betegnelse.

Noter

[1] Polarimetri er en teknik, hvor lysets polarisering måles. Lys bliver for eksempel polariseret, når det passerer igennem nogle typer filtre - såsom linserne i polariserende solbriller, eller kometstof. Ved at studere graden og mængden af polariseringen for sollys, som passerer igennem støvet omkring en komet, kan forskerne få indsigt i kometernes fysiske og kemiske forhold.

Mere information

Forskningsresultaterne i den første del af denne pressemeddelelse er offentliggjort i en artikel med titlen “Unusual polarimetric properties for interstellar comet 2I/Borisov”, i tidsskriftet in Nature Communications (doi: 10.1038/s41467-021-22000-x). Anden del af pressemeddelelsen handler om artiklen “Compact pebbles and the evolution of volatiles in the interstellar comet 2I/Borisov”, som offentliggøret i Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-021-01336-w).

Forskerholdet bag den første artikel består af S. Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, UK [Armagh]), A. Cellino (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italien), 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, Spanien; Institut de Ciencies del Cosmos, Universitat de Barcelona, Spanien), G. Borisov (Armagh; Institute of Astronomy and National Astronomical Observatory, Bulgarian Academy of Sciences, Bulgarien), A. A. Christou (Armagh), Ph. Bendjoya (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nice, Frankrig), og M. Devogele (Arecibo Observatory, University of Central Florida, US).

Forskerholdet bag den anden artikel består af 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, Tyskland), 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), and Eric Villard (JAO and ESO Chile).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. Australien er med som strategisk partner. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. På Paranalobservatoriet kommer ESO også til at være vært for Cherenkov Telescope Array South, som bliver Verdens største og mest følsomme gammastråleobservatorium. ESO er en af de største partnere i de to anlæg på Chajnantorhøjsletten,  APEX og ALMA, som er Verdens største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, er et internationalt astronomisk observatorium, med ESO, US National Science Foundation (NSF) og National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbejde med Chile. ALMAs finansieres af ESO (Det europæiske sydobservatorium), NSF i samarbejde med Canadas National Research Council og National Science Council i Taiwan, og af NINS i samarbejde med Academia Sinica i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Opbygning og drift af ALMA styres af ESO på vegne af medlemstaterne, af National Radio Observatory ved Associated Universities, Inc. på vegne af Nordamerika og af National Astronomical Observatory i Japan på vegne af Østasien. Organisationen Joint ALMA Observatory, JAO står for den fælles ledelse og styring af konstruktion og drift af ALMA.

Links

• Forskningsartiklerne:
• Bagnulo et. al, Nature Communications
• Yang et. al, Nature Astronomy
• Fotos af VLT
• Fotos af ALMA
• Er du forsker? Har du en god historie? Så kontakt os

Kontakter

Ole J. Knudsen
ESON-Danmark, Stellar Astrophysics Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: 8654 2121 hjemmearbejdende
Mobil: 4059 4520
Email: eson-denmark@eso.org

Stefano Bagnulo
Armagh Observatory and Planetarium
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
European Southern Observatory
Santiago, Chile
Email: byang@eso.org

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

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

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2106 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.