Ny grænse for videnskaben, da astronomer opdager gasmolekyler i en komet fra en anden stjerne

Et internationalt hold af astronomer, herunder forskere fra Queen's University Belfast, har gjort en historisk opdagelse, detekterer gasmolekyler i en komet, som er væltet ind i vores solsystem fra en anden stjerne.

Det er første gang, at astronomer har været i stand til at opdage denne type materiale i et interstellart objekt.

Opdagelsen markerer et vigtigt skridt fremad for videnskaben, da det nu vil give videnskabsfolk mulighed for at begynde at tyde præcis, hvad disse objekter er lavet af, og hvordan vores hjemmesolsystem kan sammenlignes med andre i vores galakse.

"For første gang er vi i stand til nøjagtigt at måle, hvad en interstellar besøgende er lavet af, og sammenligne det med vores eget solsystem, " sagde professor Alan Fitzsimmons fra Astrophysics Research Centre, Queen's University Belfast.

Kometen Borisov blev opdaget af Krim-amatørastronomen Gennady Borisov i august. Observationer over de følgende 12 dage viste, at den ikke kredsede om Solen, men passerede netop gennem solsystemet på sin egen vej rundt i vores galakse.

Den 24. september var det blevet omdøbt til 2I/Borisov, det andet interstellare objekt nogensinde opdaget af astronomer. I modsætning til den første sådan genstand, der blev opdaget for to år siden, 1I/'Oumuamua, dette objekt fremstod som en svag komet, med en omgivende atmosfære af støvpartikler, og en kort hale.

Alan Fitzsimmons og kolleger fra Europa, USA og Chile brugte William Herschel-teleskopet på La Palma på De Kanariske Øer til at opdage gassen i kometen, men det var vanskeligt at gøre det.

Han sagde:"Vores første forsøg var fredag ​​den 13. september, men vi var uheldige og blev forpurret af himlens lysstyrke så tæt på Solen. Men det næste forsøg lykkedes."

Astronomer ved observatoriet pegede det gigantiske teleskop mod kometen lavt nede på morgenhimlen mellem kl. 06.00 og 07.00 i fredags. At sende det svage kometlys ind i en spektrograf, dette gjorde det muligt for astronomerne at måle, hvor meget lys kometen udsendte som funktion af bølgelængden, eller farve.

Professor Fitzsimmons forklarede:"Et spektrum giver os mulighed for at detektere individuelle typer gas ved deres spektrale fingeraftryk. Vi modtog dataene ved middagstid, og kl. 17 den aften vidste vi, at vi havde detekteret gas for første gang."

Den påviste gas var cyanogen, lavet af et carbonatom og et nitrogenatom bundet sammen. Det er en giftig gas, hvis det indåndes, men det er relativt almindeligt hos kometer.

Ved at kombinere disse spektre med filtrerede billeder af kometen opnået med TRAPPIST-North-teleskopet i Marokko, holdet målte også mængden af ​​støv, der blev slynget ud af kometen, og satte grænser for størrelsen af ​​den centrale kerne.

Dr. Emmanuel Jehin overvåger kometen ved hjælp af TRAPPIST-North-teleskopet i Marokko, og leverede data, der var afgørende for måling af mængden af ​​kometstøv, der udsendes af 2I. Han sagde:"Vi er vant til at se kometbilleder, men den her er så speciel! Ser på det næsten hver morgen i to uger nu, Jeg er fascineret af det faktum, at dette objekt ikke er som de mange andre, jeg har observeret, men kommer virkelig fra en anden stjerne, sandsynligvis meget langt væk."

Professor Karen Meech fra University of Hawai'i havde tidligere fotograferet kometen, og brugte de nye data til at beregne kometens mulige størrelse.

Hun rapporterede:"Vores foreløbige analyse ved hjælp af mængden af ​​gas, der ses komme ud af kernen, tyder på, at det er sandsynligt, at meget af overfladen er aktiv, i modsætning til typiske korttidskometer."

Holdet konkluderede, at det mest bemærkelsesværdige ved kometen er, at den ser almindelig ud med hensyn til den gas og støv, den udsender. Det ser ud som om det blev født for 4,6 milliarder år siden med de andre kometer i vores solsystem, er dog kommet fra et – endnu – uidentificeret stjernesystem.

Når kometen nærmer sig Solen, vil den blive lysere og mere synlig for astronomer. Dr. Oliver Hainaut fra European Southern Observatory sagde "Det næste år bliver ekstremt spændende, da vi vil være i stand til at følge 2I's udvikling, mens den zoomer gennem vores solsystem. Sammenlignet med, vi havde kun et par uger til at studere `Oumuamua, før det blev for svagt.

Den Europæiske Rumorganisation godkendte tidligere i år en rummission, der kan besøge en fremtidig interstellar besøgende. Dr. Colin Snodgrass i holdet er også stedfortrædende hovedefterforsker på ESA Comet Interceptor, forventes lanceret i 2028.

Undersøgelsen er blevet indsendt til Astrofysiske tidsskriftsbreve til videnskabelig peer review, og er tilgængelig på arxiv.org/abs/1909.12144