2I/Borisov

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
2I/Borisov
Comet-2IBorisov-HubbleST-20191016 (cropped).png
Изображение межзвёздной кометы 2I/Borisov, полученное телескопом «Хаббл», октябрь 2019
Открытие
Первооткрыватель Геннадий Борисов (Южная станция ГАИШ)
Дата открытия 30 августа 2019
Характеристики орбиты
Эпоха 20 декабря 2019 года[1]
Эксцентриситет 3,3572 ± 0,0001 (JPL)
3,46 ± 0,18 (Gray)[2]
2—4 (Scout)[3]
Большая полуось (a) −0.85128 ± 0.00003 а.e.[n 1]
Перигелий (q) 2,00663 ± 0,00002 а.e.
Афелий (Q)
Наклонение орбиты 44,0518 ± 0,0001° (i)
Долгота восходящего узла 5,379 рад[4]
Аргумент перицентра 3,647 рад[5]
Wikidata-logo S.svg Информация в Викиданных ?
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе
C/2019 Q4 считается межзвёздной кометой, плоскость её орбиты наклонена к эклиптике на довольно большой угол 44°. Здесь орбита изображена светло-зелёным цветом
Сравнение орбит астероида 1I/Оумуамуа и межзвёздной кометы C/2019 Q4 (Борисова)

2I/Borisov[6] (предварительные обозначения: gb00234, C/2019 Q4 (Борисова)) — первая межзвёздная комета[6][7] с гелиоцентрическим эксцентриситетом орбиты ε > 3.

Объект не является гравитационно связанным с Солнцем[8][1]. Оценка скорости при уходе на бесконечность () составляет около 30 км/с[9] ( до 3 км/с можно объяснить возмущениями от планет, воздействующих на объекты облака Оорта). Направление перемещения объекта — из созвездия Кассиопеи вблизи границы с созвездием Персея[9] и очень близко к плоскости Галактики. Комета оказалась в перигелии 8 декабря 2019 года[1].

Открытие и исследования[править | править код]

Объект диаметром около 20 км (угловой диаметр комы около 7 секунд дуги) с небольшим хвостом (угловая длина хвоста 15 секунд дуги) был открыт на границе созвездий Рыси и Рака[10] 30 августа 2019 года в 01:03 UT по наблюдениям в обсерватории MARGO (L51, пгт. Научный, Крым[n 2])[7] астрономом-любителем Геннадием Борисовым на 65-см телескопе собственной разработки[11]. Позже, на архивных снимках межзвёздная комета Борисова была обнаружена на фотографиях, сделанных 13 декабря 2018 года, 24 февраля, 17 марта, 9 апреля, 2 мая и 5 мая 2019 года в рамках проекта Zwicky Transient Facility[en] (ZTF) 48-дюймовым (122 см) телескопом имени Самуэля Ошина в Паломарской обсерватории. На снимке от 21 ноября 2018 года комета ещё не видна, что указывает на то, что она стала активной между 21 ноября и 13 декабря 2018 года[12].

В момент открытия объект находился на расстоянии 3 ± 0,13 а.е. от Солнца, звёздная величина составляла 17,8m[7]. После нескольких наблюдений кометы было установлено, что она движется по гиперболической орбите, то есть пришла из-за пределов Солнечной системы.

9—10 сентября 2019 года с помощью многоцелевого спектрографа обсерватории Джемини, расположенной на вулкане Мауна-Кеа (Гавайи), удалось получить цветной снимок кометы[10].

12 сентября 2019 года Центр малых планет выпустил циркуляр[7] об открытии первой межзвёздной кометы C/2019 Q4 (Борисова)[13].

Гиперболы, соответствующие орбитам кометы Борисова (синий цвет) и астероида 1I/Оумуамуа (зелёный цвет)

Дальнейшие наблюдения за движением кометы подтвердили её гиперболическую орбиту и межзвёздное происхождение, после чего 24 сентября 2019 года Международный астрономический союз официально утвердил новое название для первой межзвёздной кометы — 2I/Borisov, где I/ означает внесолнечное происхождение (от англ. interstellar — «межзвёздный»), а число 2 означает порядковый номер в списке межзвёздных объектов[14][15].

Вычислив примерную траекторию движения кометы, астрономы смогли примерно локализовать место, где она вошла в Солнечную систему. На роль материнских звёздных систем межзвёздной кометы Борисова претендут Росс 573, GJ 4384 и HD 34327[16].

В октябре 2019 года, за два месяца до ближайшего сближения кометы с Солнцем, её наблюдал телескоп Хаббл; было получено самое детальное изображение на сегодняшний день[17]. В случае, если ядро кометы ​​распадётся, как это иногда бывает с небольшими кометами, телескоп Хаббла можно будет использовать для изучения эволюции процесса распада[18].

Межзвёздная комета 2I/Borisov рядом со спиральной галактикой 2MASX J10500165-0152029 (16 ноября 2019 года)
Анимация кометы Борисова, приближающейся к внутренней части Солнечной системы
Снимок кометы Борисова, сделанный космическим телескопом Хаббл 12 декабря 2019 года, вскоре после прохождения перигелия

С помощью прибора OSIRIS, установленного на Большом Канарском телескопе (Обсерватория Роке-де-лос-Мучачос), был получен первый спектр кометы, который оказался похож на спектр комет Солнечной системы. Результаты исследования показывают, что кометы в других планетных системах могут образовываться в результате процессов, аналогичных тем, которые привели к образованию комет в облаке Оорта в Солнечной системе[19]. В составе комы кометы удалось определить молекулу моноциана CN, проявляющуюся в эмиссии линии с длиной волны 388,0 нм в ближнем ультрафиолете[20][21][22]. Предположительно моноциан возникает под действием солнечного излучения при фотодиссоциации молекулы синильной кислоты HCN, которая испаряется с поверхности ядра кометы; скорость испарения на момент наблюдения (20 сентября 2019) составляла (3,7 ± 0,4)·1024 молекул в секунду, что близко к типичным значениям долгопериодических комет Солнечной системы на данном расстоянии от Солнца (2,7 а.е.)[20]. Никаких других характерных оптических линий в спектрах на начало октября 2019 обнаружить не удалось; в частности, не выявлена обычная (вторая по интенсивности) для внутрисолнечных комет линия диуглерода C2, но это также было бы ожидаемо и для типичной долгопериодической кометы на этом расстоянии[20]. В целом, никакие особенности, отличающие комету 2I/Borisov от типичных комет Солнечной системы, пока не обнаружены[20]. Астрономам из обсерватории Апачи-Пойнт в штате Нью-Мексико (США) при помощи дифракционного спектрометра высокого разрешения ARCES удалось обнаружить в спектре межзвёздной кометы 2I/Borisov характеристические линии кислорода 6300 Å, являющиеся индикатором присутствия воды. Вода испаряется с поверхности кометы со скоростью 6,3×1026 молекул в секунду[23].

16 ноября 2019 года, когда комета 2I/Borisov находилась на небе вблизи спиральной галактики 2MASX J10500165-0152029, с расстояния 327 млн км её сфотографировал космический телескоп Хаббл. Выяснилось, что радиус ядра кометы ​​составляет полкилометра[24] (при альбедо 0,04[25]).

Обсерватория Swift с помощью своего ультрафиолетового и оптического телескопа UVOT[en] обнаружила в ультрафиолетовом диапазоне у кометы 2I/Borisov в период с 1 ноября по 1 декабря увеличение количества образующихся молекул гидроксила (HO) с 7,0±1,5×1026 до 10,7±1,2×1026 молекул в секунду. К 21 декабря, уже после прохождения перигелия, количество образующихся молекул гидроксила снизилось до 4,9±0,9×1026 молекул в секунду[26].

15 и 16 декабря 2019 года радиотелескоп ALMA обнаружил, что газ, выходящий из кометы, содержит очень большое количество окиси углерода или угарного газа (СО) — в 9—26 раз выше, среднестатистического содержания СО в кометах Солнечной системы, находящихся на аналогичном расстоянии от Солнца (не далее 2 а.е.). Также обнаружен цианистый водород или синильная кислота (HCN)[27].

Распад[править | править код]

В начале марта 2020 года астрономы польско-американского проекта OGLE с помощью 1,3-метрового телескопа в Лас-Кампанасе заметили на комете 2I/Borisov две последовательные вспышки — она стала ярче примерно на 0,3m между 4 и 5 марта и примерно на 0,4m между 8 и 9 марта[28].

На снимке кометы 2I/Borisov, сделанном космическим телескопом «Хаббл» 28 марта видно двойное псевдоядро, тогда как на снимке от 23 марта видно одно яркое псевдоядро, такое же как на всех предыдущих снимках «Хаббла». На снимке, сделанном 30 марта, видно две компоненты, разделённые на 0,1″, что соответствует расстоянию 180 км[29]. По оценкам, выброс крупного фрагмента в сторону Солнца произошёл примерно 7 марта[30], возможно, во время одной из вспышек, которые произошли около этого времени[28]. Выброшенный фрагмент, по-видимому, исчез к 6 апреля 2020 года[31][32].

Эксцентриситет[править | править код]

В случае пролёта межзвёздного объекта значение эксцентриситета его орбиты может быть больши́м (в частности, e > 3), поскольку объект не является гравитационно связанным с Солнцем, а малое изменение скорости вдали от Солнечной системы приводит к большому изменению эксцентриситета. Для дуги наблюдения в течение 12 дней наилучшая аппроксимация наблюдаемых данных теоретической гиперболой приводит к значению эксцентриситета орбиты около 3,4 с проходом перигелия 7 декабря 2019 года на расстоянии 2,0 а.е. от Солнца (за орбитой Марса)[2]. По данным 151 наблюдения ресурс JPL’s Scout приводит значения эксцентриситета в интервале 2,9—4,5[3].

По состоянию на первую декаду сентября 2019 года межзвёздная природа объекта ещё вызывала некоторые сомнения. Орбита могла оказаться в реальности лишь параболической, если объект подвержен очень сильному влиянию негравитационных сил (вследствие истечения сублимирующего газа), в большей степени чем все другие известные кометы[9]. При учёте такого влияния негравитационных сил на орбиту итоговое решение могло дать эксцентриситет близкий к единице с минимальным расстоянием пересечения земной орбиты 0,34 а.е., перигелийным расстоянием 0,90 а.е. вблизи 30 декабря 2019 года[33]. Однако с накоплением данных орбита оказалась гиперболической, что может свидетельствовать о межзвёздной природе кометы[8].

Асимптота гиперболической орбиты соответствует следующим координатам точки на небесной сфере, откуда двигалась комета до вхождения в Солнечную систему (с погрешностью около 1 градуса): прямое восхождение 02ч06м, склонение 59,9°[34].

Скорость в момент выхода в межзвёздное пространство
Объект Скорость
C/2010 X1 (Еленина)
(для сравнения,
на расстоянии 200 а.е. от Солнца)
2,96 км/с[35]
0,62 а.e./год
1I/Оумуамуа 26,33 км/с[36]
5,55 а.е./год
C/2019 Q4 (Борисова) 30,7 км/с[9]
6,47 а.е./год
Возможные значения эксцентриситета
по данным JPL Scout[34]
Число
наблюдений
Дуга наблюдения
(часы)
Разброс
эксцентриситета
81 225 0,9—1,6
99 272 2,0—4,2
127 289 2,8—4,7
142 298 2,8—4,5
151 302 2,9—4,5

Примечания[править | править код]

Комментарии
  1. Объектам на гиперболических орбитах присваивают отрицательную большую полуось, что означает положительную орбитальную энергию.
  2. Данная административная единица расположена на территории Крымского полуострова, бо́льшая часть которого является объектом территориальных разногласий между Россией и Украиной. Согласно административному делению Украины, в пределах признанных международным сообществом границ которой спорная территория находится, здесь располагаются Автономная Республика Крым и город со специальным статусом Севастополь. Фактически, здесь располагаются субъекты Российской ФедерацииРеспублика Крым и город федерального значения Севастополь.
Источники
  1. 1 2 3 JPL Small-Body Database Browser: C/2019 Q4 (Borisov). Jet Propulsion Laboratory. Дата обращения 23 ноября 2019.
  2. 1 2 Bill Gray. Pseudo-MPEC for gb00234. Project Pluto. Дата обращения 11 сентября 2019. Архивировано 11 сентября 2019 года.
  3. 1 2 Scout: gb00234. JPL CNEOS. Дата обращения 10 сентября 2019. Архивировано 10 сентября 2019 года. (archive.is with 151 obs)
  4. https://www.minorplanetcenter.net/db_search/show_object?object_id=2I
  5. https://www.minorplanetcenter.net/db_search/show_object?object_id=2
  6. 1 2 Naming of New Interstellar Visitor: 2I/Borisov. МАС (24 сентября 2019).
  7. 1 2 3 4 MPEC 2019-R106 : COMET C/2019 Q4 (Borisov). minorplanetcenter.net. Дата обращения 13 сентября 2019.
  8. 1 2 COMET C/2019 Q4 (Borisov). Minor Planet Center. Дата обращения 11 сентября 2019.
  9. 1 2 3 4 Bill Gray. Is gb00234 an Interstellar Comet or Asteroid. Minor Planet Mailing List. Дата обращения 10 сентября 2019.
  10. 1 2 В США получили цветное изображение межзвездной кометы, открытой астрономом из Крыма.
  11. King, Bob Is Another Interstellar Visitor Headed Our Way?. Sky & Telescope (11 сентября 2019). Дата обращения 12 сентября 2019.
  12. MPEC 2019-V34 : COMET 2I/Borisov. Issued 2019 November 3, 21:18 UT.
  13. Крымский астроном первым в мире открыл межзвёздную комету (недоступная ссылка). Дата обращения 14 сентября 2019. Архивировано 13 сентября 2019 года.
  14. Первую межзвёздную комету назвали 2I/Борисов, 24 сентября 2019.
  15. Naming of New Interstellar Visitor: 2I/Borisov, 24 September 2019.
  16. Pre-discovery Activity of New Interstellar Comet 2I/Borisov Beyond 5 AU, 2019.
  17. HST Weekly Observing Timeline (недоступная ссылка — история ). Space Telescope Science Institute (7 октября 2019). Дата обращения 29 октября 2019.
  18. Proposal 16009 — Interstellar Object C/2019 Q4. Space Telescope Science Institute (25 сентября 2019). Дата обращения 29 октября 2019.
  19. The Gran Telescopio Canarias (GTC) obtains the visible spectrum of C/2019 Q4 (Borisov), the first confirmed interstellar comet, 14 Sep. 2019.
  20. 1 2 3 4 Fitzsimmons A. et al., Detection of CN gas in Interstellar Object 2I/Borisov, arΧiv:1909.12144 [astro-ph] 
  21. На комете из межзвёздного пространства впервые идентифицирована молекула газа, 28 сентября 2019.
  22. На межзвёздной комете 2I/Борисова нашли циан.
  23. Adam J. McKay, Anita L. Cochran, Neil Dello Russo, Michael A. DiSanti. DETECTION OF A WATER TRACER IN INTERSTELLAR COMET 2I/BORISOV.
  24. New NASA image provides more details about first observed interstellar comet.
  25. David Jewitt, Man-To Hui, Yoonyoung Kim, Max Mutchler, Harold Weaver, Jessica Agarwal. The Nucleus of Interstellar Comet 2I/Borisov, 2019.
  26. Zexi Xing et al. Water Production Rates and Activity of Interstellar Comet 2I/Borisov, 2020
  27. Cordiner M. A. et al. Unusually high CO abundance of the first active interstellar comet, 20 April 2020
  28. 1 2 Multiple Outbursts of Interstellar Comet 2I/Borisov, 29 Mar 2020
  29. Interstellar Object 2I/Borisov Double, 2 Apr 2020
  30. Possible fragmentation of interstellar comet 2I/Borisov. The Astronomer's Telegram. Дата обращения 3 апреля 2020.
  31. Zhang, Qicheng. ATel #16318: Interstellar Comet 2I/Borisov is Single Again, The Astronomer's Telegram (6 апреля 2020). Дата обращения 6 апреля 2020.
  32. Sokol, Joshua. It Came From Outside Our Solar System and Now It's Breaking Up - Comet Borisov, only the second interstellar object spotted by astronomers, shed at least one big chunk as it rounded our sun., The New York Times (7 апреля 2020). Дата обращения 8 апреля 2020.
  33. Bill Gray. Pseudo-MPEC for gb00234 (non-grav A1+A2). Project Pluto. Дата обращения 11 сентября 2019. Архивировано 11 сентября 2019 года.
  34. 1 2 Scout: gb00234 at Archive.is: (81 obs / 225 hours)(99 obs / 272 hours) (127 obs / 289 hours) (142 obs / 298 hours)
  35. Comet Elenin was inbound 200 AU from the Sun on 1798-Sep-29. Computed using JPL Horizons Observer Location: «@sun» (deldot is relative motion in km/s and a negative deldot means the target is moving toward the observer).
  36. Pseudo-MPEC for A/2017 U1 (FAQ File). Bill Gray of Project Pluto (26 октября 2017). Дата обращения 26 октября 2017.

Ссылки[править | править код]