Астроном рассказал о межзвездной комете, которая летит через Солнечную систему

О первой недавно открытой межзвёздной комете и об участии харьковских астрономов в выяснении природы этого тела мы поговорили со старшим научным сотрудником НИИ Астрономии и старшим преподавателем кафедры астрономии и космической информатики ХНУ им. В.Н. Каразина, кандидатом физ.-мат. наук Иваном Григорьевичем Слюсаревым.

30 августа этого года астроном Геннадий Борисов открыл новый объект gb00234, который вначале был классифицирован как потенциально опасный для Земли астероид. Однако позже выяснилось, что этот объект не только не угрожает Земле, но и не является астероидом. Дальнейшие наблюдения показали, что это комета, причем не принадлежащая нашей Солнечной системе. В этих наблюдениях важную роль сыграли и данные полученные харьковскими астрономами.

— Расскажите о начале наблюдений за этим телом?

— В первые выходные сентября я проводил наблюдения астероидов на наблюдательной станции нашего НИИ, поскольку объект числился в списке потенциально опасных астероидов, изучение которых является одним из приоритетных направлений в отделе физики астероидов. Мой коллега, который непосредственно занимается их исследованием, старший научный сотрудник Круглый Ю.Н., попросил меня провести наблюдения этого тела. Погода была очень хорошей, поэтому не смотря на низкую высоту объекта над горизонтом и слабый блеск (слабее 18 звездной величины) мне удалось получить достаточный наблюдательный материал, кроме того для наиболее точной привязки наших наблюдений по времени также была использована методика, включающая наблюдения спутников системы GPS, положения которых предвычисляются с максимально возможной точностью. Сразу после наблюдений данные были обработаны и отправлены в Центр Малых Планет Международного астрономического союза. Среди первых наблюдателей этого объекта мы имели самый крупный телескоп (70 см.) и выбранная методика привязки к международной шкале всемирного времени позволила нам получить положения тела с самой высокой точностью на тот момент (9 сентября).

Снимок первой межзвездной кометы, полученный И.Г. Слюсаревым телескопе Чугуевской наблюдательной станции 9.09.2019., опубликованный на сайте Европейского Космического агенства. http://neo.ssa.esa.in

Анализ всей совокупности имевшихся на тот момент измерений положения тела позволил ряду специалистов по вычислению орбит из разных стран прийти к заключению, что данный объект имеет гиперболическую орбиту, это означало, что тело не связано с Солнечной системой а прилетело к нам извне.
11 сентября 2019 года вышло официальное сообщение Центра малых планет о том, что объект признан кометой на гиперболической орбите и получил новое обозначение C/2019 Q4, типичное для всех новых комет. По мере накопления данных уверенность в надежности вычисления элементов орбиты этой кометы возрастала и ей 24 сентября было присвоено новое обозначение — 2I/ Borisov — 2-й межзвездный объект — комета Борисова. (К слову, 1-й межзвездный объект -астероид 1I/Oumumua был открыт системой автоматического обзора неба Pan-STARRS в октябре 2017 года.) Это первая межзвездная комета в истории астрономии. Естественно ажиотаж в первые недели после осознания этого факта был очень велик даже в среде профессиональных астрономов. Мне и моим коллегам по отделу физики астероидов и комет посчастливилось присутствовать в конце сентября на Европейском планетном конгрессе, на одном из заседаний которого был впервые представлен спектр этой кометы, полученный несколькими днями ранее на 10.4 метровом Большом телескопе на Канарских островах. В аудитории, где это происходило даже на полу негде было сесть — так много было желающих услышать об этом!

— Что можно сказать о месте образования межзвездной кометы?

— Комета 2I/Borisov влетела в солнечную систему со стороны созвездия Кассиопеи и имела скорость 32 км/с. Для сравнения космический аппарат “Вояджер-1”, запущенный НАСА в 1979 году имеет скорость 17 км/с. Такая скорость заметно выше относительной скорости тел в окрестностях Солнца (они порядка 10 км/с), это может говорить, что она образовалась не в рядом с нами. Однозначного ответа на вопрос о месте ее формирования дать невозможно, ибо мы знаем лишь небольшой участок ее орбиты и просчитать движение кометы вспять можно только на небольшой промежуток времени.  Единственное, что мы знаем, это то, что комета удаляется от Солнца со скоростью почти 7 астрономических единиц в год и через 20 лет покинет пределы Солнечной системы. Схожесть по свойствам с кометами Солнечной системы позволяет предполагать, что формирование планетных систем у различных звезд (а кометы и астероиды это остаточный продукт процесса формирования планет) шло подобным путем, как и у нашего Солнца. И ничего нашу планетную систему среди других не выделяет (так, еще в конце 2017 года было объявлено об открытии восьмой планеты в 7-планетной системе Kepler-90, которая стала второй, помимо нашей, 8-планетной системой).

— Что известно сейчас о свойствах кометы Борисова? Каковы размеры ядра кометы, что известно о химическом составе выбрасываемого ею вещества?

— Во-первых удалось значительно лучше определить орбиту кометы. Наклон её орбиты к плоскости земной орбиты 44⁰, эксцентриситет 3.4. Сравнение гипербол первого межзвезного астероида (зеленый цвет) и первой межзвездной кометы (синий).  Кроме того, в базе данных обзора неба ZTF комета была обнаружена на снимках 13 декабря 2018 года, а на снимках конца ноября она не видна — это значит, что именно в этом временном промежутке начала появляться кометная активность (в то время расстояние до Солнца было несколько больше 8 астрономических единиц). По мере приближения к Солнцу блеск кометы возрастал и к ее изучению приступили астрономы из разных стран. Оказалось, что в видимой области спектра комета похожа на кометы нашей солнечной системы и астероиды D-типа, также как и первый межзвездный астероид.

По данным наблюдений в октябре, когда расстояние до Солнца составляло менее 3 астрономических единицы в спектре кометы было обнаружено наличие линий циана CN и атомарного кислорода. Каждую секунду ядро кометы теряет 1024
молекул циана, если источником атомарного кислорода является вода, то выброс молекул Н2О оценивается в 1027молекул за секунду (это несколько кг.). Размер частиц пыли около 100 микрон, а масса пыли, выбрасываемая ядром также около нескольких килограмм за секунду. Размер ядра точно определить не удается, так как оно скрыто веществом комы, однако косвенные оценки позволяют заключить его в интервал от 1 до 10 км, причем более вероятными являются величины 2-4 км.

— На каком минимальном расстоянии от Земли и от Солнца пройдет комета? Будет ли она видна невооруженным глазом?

— Ближе чем на 2 астрономические единицы комета к Солнцу не приблизится, а к Земле комета подойдет на минимальное расстояние в 1.09 астрономических единиц (это чуть больше расстояния до Солнца от Земли, равное 1 астрономической единице, которое составляет 150 млн км.)  Свой перигелий — ближайшую к солнцу точку орбиты, комета пройдет 8 декабря. Блеск кометы невелик, она не будет ярче 15 звездной величины и будет доступна только для наблюдений в телескоп.

— Как долго она будет наблюдаться?

— Наземные крупнейшие телескопы смогут изучать комету до оcени следующего года. Условия наблюдения первой межзвездной кометы намного лучше, чем первого межзвездного астероида. Он был доступен только самым большим телескопам всего 5 суток и потом перестал наблюдаться из-за слабого блеска.

Снимок кометы, сделанный космическим телескопом Хаббла 12.10.19.

Чугуевская наблюдательная станция НИИ Астрономии ХНУ им. В.Н. Каразина.