Le visiteur interstellaire mystérieux est peut-être la comète la plus pure jamais trouvée

Nouvelles observations avec l’Observatoire européen austral Très grand télescope (Qui – quiVLT’s VLT) indique que la comète diabolique 2I / Borisov, le deuxième et dernier visiteur parmi les étoiles récemment découvertes dans notre système solaire, est l’une des comètes les plus vierges jamais vues. Les astronomes pensent que la comète n’est probablement pas passée près d’une étoile, ce qui en fait un vestige du nuage de gaz et de poussière qui s’en est formé.

2I / Borisov a été découvert par l’astronome amateur Gennady Borisov en août 2019 et confirmé être venu de l’extérieur du système solaire quelques semaines plus tard. Stefano Bagnolo du Planétarium d’Irlande du Nord et de l’Observatoire d’Armagh, Royaume-Uni, qui a dirigé la nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Communications de la nature. L’équipe estime que la comète n’est jamais passée près d’une étoile avant de voler si près du soleil en 2019.


De nouvelles observations à l’aide du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral (VLT de l’ESO) indiquent que la comète voyou 2I / Borisov, le deuxième et dernier visiteur parmi les étoiles récemment découvertes dans notre système solaire, est l’une des comètes les plus vierges jamais vues. Cette vidéo résume les nouvelles découvertes de ce mystérieux visiteur de l’espace. Crédit: ESO

Bagnulo et ses collègues ont utilisé l’instrument FORS2 au VLT de l’ESO, situé dans le nord du Chili, pour étudier en détail 2I / Borisov en utilisant une technique appelée polarimétrie.[1] Parce que cette technique est régulièrement utilisée pour étudier les comètes et autres petits corps de notre système solaire, cela a permis à l’équipe de comparer un visiteur interstellaire avec nos comètes locales.

L’équipe a constaté que 2I / Borisov avait des propriétés de polarimétrie différentes de celles des comètes du système solaire, à l’exception de Hale-Bopp. La comète Hill-Pop a reçu une grande attention du public à la fin des années 1990 en raison de sa facilité à l’œil nu et aussi parce qu’elle était l’une des comètes les plus pures que les astronomes aient jamais vues. Avant son dernier passage, on pensait que Hale-Bopp n’était passé par notre Soleil qu’une seule fois, et était donc à peine affecté par le vent solaire et le rayonnement. Cela signifie qu’il était original et qu’il avait une composition très similaire au nuage de gaz et de poussière, qui – et le reste du système solaire – s’est formé il y a environ 4,5 milliards d’années.

2I Borisov Interstellar Comet VLT

Cette image a été prise avec l’instrument FORS2 sur le Very Large Telescope de l’ESO à la fin de 2019, lorsque la comète 2I / Borisov est passée près du Soleil. Alors que la comète se déplaçait à des vitesses vertigineuses, environ 175 000 kilomètres par heure, les étoiles de fond sont apparues comme des traînées de lumière alors que le télescope suivait la trajectoire de la comète. Les couleurs de ces lignes donnent à l’image un certain flair et sont le résultat de la combinaison de notes dans différentes gammes de longueurs d’onde, qui se distinguent par les différentes couleurs de cette image composite. Crédit: ESO / O. Hino

En analysant la polarisation avec la couleur de la comète pour recueillir des preuves de sa formation, l’équipe a conclu que 2I / Borisov est, en fait, plus pur que Hale-Bopp. Cela signifie qu’il porte des signatures non déformées pour le nuage de gaz et de poussière qui s’en est formé.

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“Le fait que les deux comètes soient remarquablement similaires indique que l’environnement dans lequel 2I / Borisov est né ne diffère pas beaucoup dans la composition de l’environnement dans le système solaire primitif”, explique Alberto Celino, co-auteur de l’étude à l’Observatoire astrophysique de Turin. , Institut national d’astrophysique (INAF), Italie.

Olivier Hainaut, astronome à l’ESO en Allemagne qui étudie les comètes et autres objets géocroiseurs, est d’accord mais n’a pas été impliqué dans cette nouvelle étude. “La principale conclusion – que 2I / Borisov ne ressemble à aucune autre comète à l’exception de Hale – Bopp – est très puissante”, dit-il, ajoutant: “Il est très plausible qu’elle se soit formée dans des circonstances très similaires.”

Surface de l'impression de l'artiste de la comète interstellaire 2I / Borisov

Cette image montre une impression d’artiste de ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète 2I / Borisov. 2I / Borisov était un visiteur d’un autre système planétaire qui est passé par notre soleil en 2019, permettant aux astronomes d’avoir une vue unique sur une comète interstellaire. Alors que les télescopes sur Terre et dans l’espace ont capturé des images de cette comète, nous n’avons aucune observation rapprochée de 2I / Borisov. Ainsi, il appartient aux artistes de créer leurs propres idées sur ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète, sur la base des informations scientifiques dont nous disposons à son sujet. Crédit: ESO / M. Cormiser

Ludmilla Kolokolova explique: “L’arrivée de 2I / Borisov depuis l’espace interstellaire représente la première opportunité d’étudier la formation d’une comète à partir d’un autre système planétaire et de vérifier si le matériau qui provient de cette comète est quelque peu différent de notre diversité d’origine.” Université du Maryland, États-Unis, qui participe à la recherche sur les communications sur la nature.

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Bagnulo espère que les astronomes auront une autre meilleure opportunité d’étudier en détail une comète voyou avant la fin de la décennie. “L’Agence spatiale européenne prévoit de lancer un intercepteur de comète en 2029, qui aura la capacité d’atteindre un autre objet interstellaire visiteur, si l’on est détecté sur un chemin approprié”, dit-il, en indiquant La prochaine mission De l’Agence spatiale européenne.

Impression de l'artiste de surface de la comète interstellaire 2I / Borisov de près

Cette image montre une vue rapprochée par l’artiste de ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète. Crédit: ESO / M. Cormiser

Une histoire d’origine cachée dans la poussière

Même sans mission spatiale, les astronomes peuvent utiliser de nombreux télescopes terrestres pour mieux comprendre les différentes propriétés des comètes voyous telles que 2I / Borisov. Selon Ben Yang, astronome à l’ESO au Chili, qui a également profité du passage 2I / Borisov à travers notre système solaire comme système pour étudier cette mystérieuse comète. Les résultats de son équipe ont été publiés dans Nature Astronomy.

Yang et son équipe ont utilisé les données de l’Atacama Large Matrix (mm / sous-millimètre).Alma), À qui l’ESO est un partenaire, ainsi que du VLT de l’ESO, pour étudier les grains de poussière de 2I / Borisov afin de recueillir des preuves sur la naissance de la comète et les conditions dans son système d’origine.


Cette animation montre l’orbite de la comète interstellaire 2I / Borisov (en rouge), qui était le deuxième et le plus récent objet interstellaire jamais découvert pour visiter notre système solaire. Crédit: ESA / Space Engine (spaceengine.org) / L. Kalsada. Musique: Johan P.

Ils ont découvert que Coma 2I / Borisov – une couche de poussière entourant le corps principal de la comète – contient des cailloux compacts et des pastilles d’environ un millimètre ou plus. De plus, ils ont découvert que les quantités relatives de monoxyde de carbone et d’eau de la comète changeaient considérablement à l’approche du soleil. L’équipe, qui comprend également Olivier Hainaut, affirme que cela indique que la comète est constituée de matériaux formés à différents endroits de son système planétaire.

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Les observations de Yang et de son équipe indiquent que la matière dans la Maison planétaire 2I / Borisov était mélangée de la proximité de son étoile à plus loin, probablement en raison de la présence de planètes géantes, dont la forte gravité excite les matériaux du système. Les astronomes pensent qu’un processus similaire s’est produit au début de la vie de notre système solaire.

Bien que 2I / Borisov ait été la première comète voyou à passer devant le soleil, ce n’était pas le premier visiteur interstellaire. Le premier objet interstellaire observé à traverser notre système solaire était Oumuamua, un autre objet qui a été étudié avec le VLT de l’ESO en 2017. umuamua a ensuite été classé comme un astéroïde car il n’a pas de coma.


Cette vidéo montre le point de vue d’un artiste sur ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète. 2I / Borisov était un visiteur d’un autre système planétaire qui est passé par notre soleil en 2019, permettant aux astronomes d’avoir une vue unique sur une comète interstellaire. Alors que les télescopes sur Terre et dans l’espace ont capturé des images de cette comète, nous n’avons aucune observation rapprochée de 2I / Borisov. Ainsi, il appartient aux artistes de créer leurs propres idées sur ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète, en fonction des informations scientifiques dont nous disposons à son sujet. Crédit: ESO / M. Cormiser

Remarques

  1. La polarimétrie est une technique de mesure de la polarisation de la lumière. La lumière se polarise, par exemple, lorsqu’elle passe à travers certains filtres, tels que les lentilles de lunettes de soleil polarisées ou de matériaux comètes. En étudiant les propriétés de la lumière du soleil polarisée par la poussière de comète, les chercheurs peuvent avoir un aperçu de la physique et de la chimie des comètes.

Plus d’information

Cette recherche, qui a été mise en évidence dans la première partie de ce numéro, a été présentée dans l’article intitulé «Propriétés polarimétriques inhabituelles de la comète interstellaire 2I / Borisov» à paraître dans Communications de la nature (Doi: 10,1038 / s41467-021-22000-x). La deuxième partie du numéro met en lumière l’étude «Compact Gravel and Volatiles Evolution in Interstellar Comet 2I / Borisov» qui paraîtra dans Astronomie naturelle (Doi: 10.1038 / s41550-021-01336-w).

L’équipe chargée de la première étude est constituée de S. Bagnulo (Armagh and Planetarium Observatory, UK [Armagh]), A. Cellino (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italie), L. Kolokolova (Département d’astronomie, Université du Maryland, États-Unis), R. Nežic (Armagh; Mollard Space Science Laboratory, University College London, Royaume-Uni; Centre Planetary Sciences, University College London / Birkbeck, Royaume-Uni), Santana-Ross (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Espagne; Institut de Cences del Cosmos, Universitat de Barcelona, ​​Espagne), Borissov (Armagh; Institut d’astronomie et Observatoire national d’astronomie, Académie bulgare des sciences, Bulgarie), A. Christou (Armagh), Ph.D. Bengoya (Université de la Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Laboratoires LaGrange, Nice, France), et M. Devogele (Observatoire d’Arecibo, Université de Central Floride, États-Unis).

L’équipe qui a mené la deuxième étude était composée de Bin Yang (European Southern Observatory, Santiago, Chili [ESO Chile]), Aigen Li (Département de physique et d’astronomie, Université du Missouri, Colombie, États-Unis), Martin A. Cordiner (Laboratoire d’astrochimie, NASA Goddard Space Flight Center, États-Unis et Département de physique, Université catholique d’Amérique, Washington, DC, États-Unis, Chen Chen Chang (ALMA Joint Observatory, Santiago, Chili [JAO]), Olivier R. Hainaut (European Southern Observatory, Garching, Allemagne), Jonathan P. Williams (Institute of Astronomy, University of Hawaii, Honolulu, USA [IfA Hawai‘i]), Karen J. Meech (IfA Hawai’i), Jacqueline V. Keane (IfA Hawai’i) et Eric Villard (JAO et ESO Chili).

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