Kometa 2I / Borisov została po raz pierwszy zaobserwowana w 2019 roku, gdy wleciała do naszego Układu Słonecznego. Prędkość i trajektoria obiektu ujawniły, że jest to kometa międzygwiezdna. A to czyni ją pierwszą znaną nam kometą międzygwiezdną i drugim – po 1I / Oumuamua – gościem spoza naszego Układu Słonecznego.

Borisov od momentu pierwszej obserwacji budzi ogromną ciekawość nie tylko wśród amatorów astronomii, ale też wśród naukowców. Najnowsze obserwacje, których wyniki zostały opublikowane w ostatnich dniach marca w Nature Communications i Nature Astronomy pokazują, że kometa może być jeszcze bardziej wyjątkowa, niż sądziliśmy. 

Nigdy nie napotkała gwiazdy

W pierwszym z badań naukowcy wykorzystali Very Large Telescope Europejskiego Obserwatorium Południowego do analizy światła rozproszonego odbijającego się od ziaren pyłu w komie Borisova (koma to pyłowo-gazowa „atmosfera” otaczająca jądro komety). W szczególności przyjrzeli się polaryzacji tego światła czyli sposobowi, w jaki fale świetlne falowały w przestrzeni. Kiedy kometa przelatuje blisko jakiejś gwiazdy, promieniowanie oraz wiatr z tej gwiazdy mogą zmieniać materiał na powierzchni komety. Takie zmiany z kolei mogą zmniejszyć polaryzację światła w obrębie komy.

Naukowcy pod kierunkiem Stefano Bagnulo, astronoma z Armagh Observatory w Irlandii Północnej, odkryli, że światło z komy Borisova było bardzo spolaryzowane. To sugeruje, że było bardziej „nieskazitelne” niż w przypadku innych obserwowanych komet. A to może oznaczać, że powierzchnia tej niezwykłej komety rzadko była narażona na oddziaływanie jakichkolwiek gwiazd. 

Jedyną znaną kometą, która miała światło tak spolaryzowane jak Borysov, była Hale-Bopp, która rozświetliła ziemskie niebo w 1997 roku. – Hale-Bopp rzadko zbliżała się do Słońca. Uważamy, że przed swoim pojawieniem się w 1997 r. zrobiła to wcześniej tylko raz, około 4000 lat temu, więc materiał na jej powierzchni, kiedy ją obserwowaliśmy, był tylko nieznacznie przetworzony przez Słońce – wyjaśnia Bagnulo. 

Jednak polaryzacja światła w przypadku 2I / Borysov była jednolita, inaczej niż w obserwacji Hale-Boppa. To sugeruje, że Borisov może być pierwszą prawdziwie nieskazitelną kometą, jaką kiedykolwiek wykryto. Być może nigdy nie zbliżył się do żadnej gwiazdy, zanim dotarł do Układu Słonecznego, co czyni ją kosmicznym reliktem.

– Fakt, że obie komety są niezwykle podobne, sugeruje, że środowisko, z którego wywodzi się 2I / Borisov, nie różni się składem tak bardzo od środowiska wczesnego Układu Słonecznego – mówi Alberto Cellino, badacz z Obserwatorium Astrofizycznego w Turynie i współautor badania.

– Komety, które nigdy nie przeszły blisko Słońca, są szczególnie interesujące, ponieważ ich materiał jest prawdopodobnie taki sam, jak w czasie tworzenia naszego Układu Słonecznego. Ważne jest, aby je przestudiować – mówi Bagnulo. 

Wystrzelona w kosmicznym wybuchu

W drugim badaniu, aby zebrać wskazówki dotyczące narodzin komety 2I / Borisov i jej systemu macierzystego, naukowcy przeanalizowali dane z największego na świecie interferometra radiowego Atacama Large Millimeter Array (ALMA Radio Telescope) w Chile oraz z Very Large Telescope Europejskiego Obserwatorium Południowego.

– Chcemy dowiedzieć się, czy inne układy planetarne powstają podobnie jak nasz, ale nie możemy badać tych układów na poziomie ich indywidualnych komet. Komety w innych układach planetarnych są po prostu zbyt daleko i są zbyt małe, aby mogły być widziane przez nasze teleskopy. Mamy dużo szczęścia, że kometa z układu odległego o lata świetlne od nas odwiedziła nas tak blisko – mówi główny autor badania Bin Yang, planetolog z Europejskiego Obserwatorium Południowego w Santiago w Chile.

Naukowcy odkryli, że pył w komie 2I / Borisova składa się ze zwartych kamyków o szerokości 2 milimetrów lub większej. W przeciwieństwie do tego, pył z komet naszego Układu Słonecznego składa się zazwyczaj z nieregularnych, puszystych grudek materiału o szerokości od około 2 mikrometrów do prawie 1 metra.

Wcześniejsze badania sugerowały, że komety Układu Słonecznego powstały w szerokim regionie poza orbitą Neptuna, a kiedy gigantyczne planety, takie jak Jowisz i Saturn, migrowały na swoje obecne pozycje, ich silna grawitacja wyrzuciła te komety do ich obecnych lokalizacji w zewnętrznym Układzie Słonecznym.

W przeciwieństwie do tego, zwarta struktura kamieni w 2I / Borisov sugeruje, że powstały one podczas kosmicznych wybuchów w pobliżu macierzystej gwiazdy tej komety – twierdzą naukowcy. Zdaniem naukowców 2I / Borisov został  wyrzucony w przestrzeń międzygwiezdną przez olbrzymie planety krążące wokół jego gwiazdy.

Więcej światła na powstawanie innych układów gwiezdnych może rzucić powstające Obserwatorium Vera C. Rubin w Chile. Oczekuje się, że będzie ono w stanie wykryć jeden obiekt międzygwiezdny rocznie. A to za sprawą Ekstremalnie Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego, którego budowa trwa. Nowe obserwatorium może być narzędziem dla wielu przełomowych odkryć. Wystarczy wspomnieć, że do tej pory zaobserwowaliśmy tylko dwa pozasłoneczne ciała niebieskie.

– Przyszłość jest dość ekscytująca pod względem wykrywania i charakteryzowania obcych obiektów z innych układów słonecznych – mówią autorzy badania.