Астрономы опубликовали результаты анализа данных, собранных космическими телескопами «Хаббл» и «Swift», а также наземной системой радиотелескопов ALMA в ходе изучения первой межзвездной кометы Борисова. Ядро кометы оказалось крайне богато окисью углерода, что говорит о том, что она образовалась во внешней части протопланетного диска, в составе которого было много углерода. Статьи (1,2) опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Комета 2I/Borisov была обнаружена 30 августа 2019 года астрономом-любителем Геннадием Борисовым. Дальнейшие наблюдения показали, что ее орбита имеет эксцентриситет 3,36, что делает ее вторым известным на сегодня межзвездным объектом после астероида 1I/Оумуамуа. Изучение подобных тел позволяет узнать о свойствах и составе планетезималей в протопланетных дисках вокруг других звезд, не стала исключением и комета Борисова, за которой уже долгое время следит множество наземных и космических телескопов. Комета прошла перигелий 8 декабря 2019 года и удаляется от Солнца, возвращаясь в межзвездное пространство, причем встреча с нашей звездой не прошла бесследно — возросшая активность кометного ядра привела к его разрушению.
Ранние наблюдения дали возможность утверждать, что комета Борисова очень похожа на аналогичные объекты в Солнечной системе. Теперь же две группы астрономов опубликовали результаты анализа данных новых, более подробных наблюдений за кометой. Первая группа во главе с Мартином Кординером (Martin Cordiner) и Стефани Милам (Stefanie Milam) исследовала комету в миллиметровом диапазоне при помощи системы радиотелескопов ALMA 15-16 декабря 2019 года. Вторая группа ученых во главе с Деннисом Бодевитцом (Dennis Bodewits) работала с данными бортового спектрографа COS космического телескопа «Хаббл», полученными в период с 11 декабря 2019 года по 13 января 2020 года, и с данными ультрафиолетового телескопа UVOT, установленного на борту космической обсерватории «Swift», полученными в период 19-22 декабря 2019 года и 13 января 2020 года.
ALMA выявила в коме молекулы синильной кислоты (HCN) и окиси углерода (СО), скорости образования которых составляют 7×1023 и 4,4×1026 молекул в секунду соответственно. Молекулы сероуглерода (CS) и метанола (CH3OH) не были обнаружены в коме. Содержание молекул HCN по отношению к молекулам воды (0,06-0,16 процентов) схоже со значениями, полученными для комет в Солнечной системе, а вот содержание молекул CO по отношению к молекулам HCN (35-105 процентов) оказалось одним из самых больших, которые когда-либо регистрировались для комет, наблюдавшихся в пределах 2-2,5 астрономических единиц от Солнца. Данные телескопов «Хаббл» и «Swift» также показывают рекордно высокое соотношение CO/H2O в коме кометы Борисова на уровне 130-155 процентов, с ядра в кому каждую секунду поступало 30-50 килограммов окиси углерода. Темпы потери воды с ядра кометы быстро снижались после прохождения перигелия, а темпы потери СО оставались постоянными или увеличивались в течение этого периода наблюдений.
Предполагается, что 2I/Borisov имела (до разрушения) небольшое ядро радиусом от 200 до 500 метров, которое во время прохождения перигелия потеряло верхний слой толщиной от 0,2 до 1,1 метра. Если принять, что обилие замороженной окиси углерода, которая сублимируется при более низкой температуре, чем водяной лед или замерзшая синильная кислота, несет информацию о химическом составе ядра, то комета Борисова образовалась в внешней части протопланетного диска (за пределами «снеговой линии») у другой звезды (возможно М-карлика), который был обогащен углеродом по сравнению с протосолнечной туманностью, но при этом никаких других особых отличий в содержании других элементов не было. Затем комета была выброшена из системы и, как предполагают ученые, около миллиона лет назад пролетела мимо звезды Ross 573 на расстоянии 11000-19000 астрономических единицы, после чего попала в Солнечную систему. Определить возможную звезду, в системе которой образовалась первая межзвездная комета, в настоящее время не представляется возможным.
Ранее мы рассказывали о том, как удалось оценить длину хвоста кометы Борисова, выявить истечение молекул циана и дать оценку темпов потери воды с поверхности ее ядра.
Александр Войтюк