2I/Борисов вероятно образуван в изключително студена среда, показва високи количества въглероден окис

Миналата година в нашата слънчева система влезе галактически посетител: междузвездна комета 2I/Борисов. Когато астрономите насочиха големият милиметър/субмилиметров масив ALMA към кометата на 15-16 декември 2019 г., за първи път те директно наблюдават химикали, съхранявани в обект в планетарна система, различна от нашата. Това изследване е публикувано онлайн на 20 април 2020 г. в списание Nature Astronomy .

alma

Наблюденията на ALMA от екип от международни учени, ръководени от Мартин Кординер и Стефани Милам в Центъра за космически полети на Госард на НАСА в Грийнбелт, Мериленд, разкриха, че газът, излизащ от кометата, съдържа необичайно големи количества въглероден окис CO. открити във всяка комета на 2 au от Слънцето на по-малко от 186 милиона мили или 300 милиона километра [1]. 2I/Концентрацията на CO на Борисов се оценява на между девет и 26 пъти повече от средната комета в Слънчевата система.

Астрономите се интересуват да научат повече за кометите, защото кометите прекарват по-голямата част от времето си на голямо разстояние от която и да е звезда в много студена среда. За разлика от планетите, вътрешният им състав не се е променил значително откакто са родени. Следователно те биха могли да разкрият много за процесите, настъпили по време на раждането им в протопланетни дискове. „Това е първият път, когато разглеждаме комета извън нашата слънчева система - казва астрохимикът Мартин Кординер, - и тя се различава драстично от повечето други комети, които съм виждал преди.“

ALMA открива две молекули в газа, изхвърлен от кометата: циановодород HCN и въглероден оксид CO. Докато екипът очакваше да види HCN, който присъства в 2I/Борисов в количества, подобни на тези, открити в системата на слънчевата комета, те бяха изненадани да видят големи количества CO. "Кометата трябва да се е образувала от много богат на лед материал от CO, който присъства само при най-ниските температури, открити в космоса, под -420 градуса по Фаренхайт -250 градуса по Целзий “, каза планетарният учен Стефани Милам.

„ALMA допринесе за трансформирането на нашето разбиране за същността на кометния материал в нашата собствена слънчева система и сега с този уникален обект, идващ от нашите съседи. Това се дължи единствено на безпрецедентната чувствителност на ALMA към дължините на вълните. газът, който излиза от такива уникални обекти ", каза Антъни Ремиджан от Националната радиоастрономическа обсерватория в Шарлотсвил, Вирджиния и съавтор на вестника.

Въглеродният оксид е една от най-често срещаните молекули в космоса и се намира в повечето комети. Въпреки това има големи разлики в концентрацията на CO в комети и никой не знае защо. Част от това би могло да бъде свързано с това, къде се е образувала комета в Слънчевата система; някои са свързани с честотата, с която орбитата на кометата я приближава до Слънцето и я кара да освободи по-лесно изпарения си лед.

„Ако газовете, които наблюдаваме, отразяват състава на родното място 2I/Борисов, това показва, че той може да се е образувал по различен начин от кометите в нашата собствена Слънчева система, в изключително студен външен район на далечна планетарна система“, добави Кординер. Този регион може да се сравни със студения регион на ледените тела отвъд Нептун, наречен пояс на Кайпер.

Екипът може само да спекулира относно типа звезда, в която се е намирала планетарната система 2I/Борисов. "Повечето от протопланетарните дискове, наблюдавани с ALMA, се намират в по-млади версии на звезди с ниска маса като Слънцето", каза Кординер. "Много от тези дискове се простират далеч извън региона, където се смята, че са се образували нашите собствени комети, и съдържат големи количества изключително студен газ и прах. Възможно е 2I/Борисов да е дошъл от един от тези по-големи дискове.".

Поради високата си скорост, когато е пътувал през нашата слънчева система 33 км/сек или 21 мили/сек, астрономите подозират, че 2I/Борисов е бил изхвърлен от системата-домакин, вероятно чрез взаимодействие с преминаваща звезда или гигантска планета. милиарди години на студено, самотно пътуване през междузвездното пространство, преди да бъде открито на 30 август 2019 г. от астронома аматьор Генадий Борисов.

2I/Борисов е едва вторият междузвезден обект, открит в нашата слънчева система. Първият - 1I/'Oumuamua - е открит през октомври 2017 г., по това време той вече се появява, което затруднява разкриването на подробности дали е комета, астероид или нещо друго. Наличието на активна кома от газ и прах около 2I/Борисов го направи първата потвърдена междузвездна комета.

Докато не се наблюдават други междузвездни комети, необичайният състав на 2I/Борисов не може лесно да бъде обяснен и повдига повече въпроси, отколкото отговаря. Типичен ли е съставът ви за междузвездните комети? Ще видим ли през следващите години повече междузвездни комети със специфичен химичен състав? Какво ще разкрият те за това как се формират планетите в други звездни системи?

"2I/Борисов ни даде първа представа за химията, която оформи друга планетарна система", каза Милам. "Но само когато можем да сравним обекта с други междузвездни комети, ще разберем дали 2I/Борисов е специален случай или всеки междузвезден обект има необичайно високи нива на CO."

Забележка

[1] Комета, известна като C/2016 R2 PanSTARRS, която дойде от облака Оорт, имаше дори по-високи нива на CO от Борисов, когато беше на разстояние 2,8 au от Слънцето.

Националната радиоастрономическа обсерватория е съоръжение на Националната научна фондация, работещо съгласно споразумение за сътрудничество с асоциирани университети, Inc.