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La prima cometa interstellare potrebbe essere la più incontaminata

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Un'immagine di 2I/Borisov scattata con lo strumento FORS2 installato sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO alla fine del 2019, quando la cometa è passata vicina al Sole. Poiché la cometa viaggiava a una velocità vertiginosa, circa 175.000 chilometri all'ora, le stelle sullo sfondo appaiono come strisce di luce dovute al moto del telescopio che seguiva la traiettoria della cometa. I colori in queste strisce conferiscono all'immagine un tocco psichedelico e sono il risultato della combinazione di osservazioni in diverse bande di lunghezza d'onda, evidenziate dai diversi colori mostrati in questa immagine composita. Crediti: ESO/O. Hainaut

2I/Borisov è stata scoperta dall’astronomo dilettante Gennady Borisov nell’agosto 2019.

È stato confermato poche settimane dopo che l’oggetto proveniva dall’esterno del Sistema Solare. «2I/Borisov potrebbe rappresentare la prima cometa veramente incontaminata mai osservata», afferma Stefano Bagnulo dell’Osservatorio e Planetario di Armagh, Irlanda del Nord, Regno Unito, che ha guidato il nuovo studio pubblicato oggi su Nature Communications. L’equipe ritiene che la cometa non fosse mai passata vicino a nessuna stella prima di passare vicino al Sole nel 2019.

Bagnulo e colleghi hanno utilizzato lo strumento FORS2 installato sul VLT dell’ESO, situato nel nord del Cile, per studiare la cometa in dettaglio utilizzando una tecnica chiamata polarimetria.

La polarimetria è una tecnica che serve per misurare la polarizzazione della luce. La luce diventa polarizzata, per esempio, quando passa attraverso determinati filtri, come le lenti degli occhiali da sole polarizzati, ma anche il materiale di cui sono composte le comete. Studiando le proprietà della luce solare polarizzata dalla polvere di una cometa, i ricercatori possono ottenere informazioni sulla fisica e la chimica delle comete.

Poiché questa tecnica viene regolarmente utilizzata per studiare le comete e altri piccoli corpi del nostro Sistema Solare, questo ha permesso all’equipe di confrontare il visitatore interstellare con le nostre comete locali.

L’equipe ha scoperto che 2I/Borisov ha proprietà polarimetriche distinte da quelle delle comete del Sistema Solare, con l’eccezione della cometa Hale-Bopp.

La cometa Hale-Bopp ha ricevuto molto interesse da parte del pubblico alla fine degli anni ’90 poiché era facilmente visibile a occhio nudo e anche perché era una delle comete più incontaminate che gli astronomi avessero mai visto. Prima del suo passaggio più recente, si pensa che Hale-Bopp sia passata vicino al Sole solo una volta e quindi sia stata a malapena influenzata dal vento e dalle radiazioni solari. Ciò significa che era rimasta incontaminata, con una composizione molto simile a quella della nuvola di gas e polvere che l’aveva formata – insieme con il resto del Sistema Solare – circa 4,5 miliardi di anni fa.

Analizzando la polarizzazione insieme al colore della cometa per raccogliere indizi sulla sua composizione, l’equipe ha concluso che 2I/Borisov è in realtà ancora più incontaminato di Hale-Bopp. Ciò significa che trasporta le tracce intonse della nuvola di gas e polvere da cui si è formata.

«Il fatto che le due comete siano notevolmente simili suggerisce che l’ambiente in cui ha avuto origine 2I/Borisov non è così diverso per composizione dall’ambiente originario del Sistema Solare», dice Alberto Cellino, coautore dello studio, dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia.

Olivier Hainaut, un astronomo dell’ESO in Germania che studia le comete e altri oggetti vicini alla Terra, ma non è coinvolto in questo nuovo studio, concorda: «Il risultato principale – che 2I/Borisov è diversa da qualsiasi altra cometa eccetto Hale-Bopp – è molto forte», dice, aggiungendo che «è molto plausibile che si siano formati in condizioni molto simili».

«L‘arrivo di 2I/Borisov dallo spazio interstellare ha rappresentato la prima opportunità per studiare la composizione di una cometa da un altro sistema planetario e verificare se il materiale che proviene da questa cometa è in qualche modo diverso dalla nostra varietà nativa», spiega Ludmilla Kolokolova, del Università del Maryland negli Stati Uniti, che è stata coinvolta nella ricerca pubblicata da Nature Communications.

Bagnulo spera che gli astronomi abbiano un’altra opportunità, ancora migliore, per studiare in dettaglio una cometa errante prima della fine del decennio. «L’ESA ha in programma di lanciare Comet Interceptor nel 2029, che avrà la capacità di raggiungere un altro oggetto interstellare in visita, se ne viene scoperto uno su una traiettoria adeguata», dice, riferendosi a una imminente missione dell’Agenzia spaziale europea.

Una storia delle origini nascosta nella polvere

Una rappresentazione artistica di come potrebbe apparire la superficie della cometa 2I/Borisov. Nonostante i telescopi, sia dalla terra che dallo spazio, abbiano catturato immagini di questa cometa, non abbiamo osservazioni ravvicinate della sua forma o superficie, non resta quindi che agli artisti immaginare come la superficie della cometa potrebbe apparire, sulla base delle informazioni scientifiche raccolte. Crediti: ESO/M. Kormesser

Anche senza una missione spaziale, gli astronomi possono utilizzare i numerosi telescopi della Terra per ottenere informazioni sulle diverse proprietà delle comete erranti come 2I/Borisov. «Immagina quanto siamo stati fortunati che una cometa proveniente da un sistema distante anni luce abbia semplicemente fatto un viaggio alla nostra porta per caso», dice Bin Yang, astronomo dell’ESO in Cile, che ha anche approfittato del passaggio di 2I/Borisov attraverso il nostro Sistema per studiare questa misteriosa cometa. I risultati del suo gruppo sono pubblicati su Nature Astronomy.

Yang e il suo team hanno utilizzato i dati di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), di cui l’ESO è un partner, nonché del VLT dell’ESO, per studiare i granelli di polvere di 2I/Borisov per raccogliere indizi sulla nascita e le condizioni della cometa nel suo sistema originario.

Hanno scoperto che la chioma della cometa – un involucro di polvere che circonda il suo corpo principale – contiene ciottoli compatti, granelli di circa un millimetro o più grandi. Inoltre, hanno scoperto che la quantità relativa di monossido di carbonio e acqua nella cometa cambiava drasticamente man mano che si avvicinava al Sole.

L’equipe, che comprende anche Olivier Hainaut, afferma che questo indica che la cometa è composta da materiali che si sono formati in punti diversi del suo sistema planetario.

Le osservazioni di Yang e del suo gruppo suggeriscono che la materia nella casa planetaria di 2I/Borisov è stata mescolata da zone vicine alla sua stella a zone più lontane, forse a causa dell’esistenza di pianeti giganti, la cui forte gravità agita il materiale nel sistema. Gli astronomi ritengono che si tratti di un processo simile a quello che si è verificato all’inizio della vita del nostro Sistema Solare.
Anche se 2I/Borisov è stata la prima cometa solitaria a passare vicino al Sole, non è però stato il primo visitatore interstellare.

Il primo oggetto interstellare che è stato osservato passare dal nostro Sistema Solare è ʻOumuamua, un altro oggetto studiato con il VLT dell’ESO nel 2017. Originariamente classificato come una cometa, ‘Oumuamua è stato successivamente riclassificato come asteroide in quanto mancava di chioma.


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