Un representante de otro sistema estelar.
El cometa interestelar 2I/Borisov rico en monóxido de carbono.
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| Esta película de Hubble de lapso de tiempo muestra el viaje del cometa Borisov a través de nuestro sistema solar. Las estrellas de fondo aparecen como rayos de luz porque Hubble está rastreando el cometa en movimiento. La cantidad de estrellas cambia a medida que el cometa viaja de regiones estelares de baja a alta densidad en el fondo. El video fue creado usando 37 imágenes tomadas entre el 9 de diciembre de 2019 y el 24 de febrero de 2020. El tiempo total de observación para todas las imágenes fue de tres a cuatro horas. Sin embargo, las observaciones se hicieron en cinco días distintos: 9 de diciembre de 2019; 23 de diciembre de 2019; 3 de enero de 2020; 29 de enero de 2020; y el 24 de febrero de 2020. El video está compuesto de imágenes tomadas en luz visible por la cámara de campo amplio de Hubble 3. Créditos: NASA, ESA, K. Meech (Universidad de Hawai) y D. Jewitt (UCLA) |
El cometa interestelar 2I / Borisov proporciona una visión de los bloques de construcción planetarios de otro sistema estelar, utilizando nuevas observaciones del telescopio espacial Hubble de la NASA.
Borisov es el primer cometa conocido que se origina en un sistema estelar diferente al nuestro. Las mediciones encuentran que tiene una abundancia inusual de monóxido de carbono en gran medida a diferencia de los cometas que pertenecen a nuestro sistema solar. Los investigadores dicen que su composición inusual apunta a un probable lugar de nacimiento de un disco circunestelar rico en carbono alrededor de una fría clase de estrella enana roja. Estas observaciones son una excelente oportunidad para muestrear la química del material en un disco primordial alrededor de otra estrella.
Los cometas son muestras condensadas de gas, hielo y polvo que se forman girando en el disco alrededor de una estrella durante el nacimiento de sus planetas. Estudiar los cometas es importante porque los astrónomos todavía están tratando de entender el papel que juegan en la acumulación de planetas. También pueden redistribuir material orgánico entre planetas jóvenes, y pueden haber traído agua a la Tierra primitiva. Es probable que estas actividades ocurran en otros sistemas planetarios, como lo demuestra la composición de Borisov.
"Con un cometa interestelar que pasa a través de nuestro propio sistema solar, es como si obtuviéramos una muestra de un planeta que orbita otra estrella que aparece en nuestro propio patio trasero", dijo John Noonan, del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, Tucson, quien es miembro del equipo de investigación de Hubble dirigido por Dennis Bodewits de la Universidad Auburn en Alabama.
El equipo utilizó la sensibilidad ultravioleta única de Hubble para detectar espectroscópicamente el gas de monóxido de carbono que escapa del núcleo del cometa sólido del cometa Borisov. El espectrógrafo de orígenes cósmicos del Hubble observó el cometa en cuatro ocasiones diferentes, desde el 11 de diciembre de 2019 hasta el 13 de enero de 2020, lo que permitió a los investigadores ver que la composición química del objeto cambia rápidamente, a medida que diferentes mezclas de hielo, incluyendo monóxido de carbono, oxígeno y agua, sublimada bajo el calor del sol.
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| Esta es una secuencia de lapso de tiempo que comprime las observaciones del telescopio espacial Hubble del cometa 2I / Borisov, que abarca un período de siete horas. Como el segundo objeto interestelar conocido en ingresar a nuestro sistema solar, el cometa se mueve a una velocidad vertiginosa de 110,000 millas por hora. Para fotografiar el cometa, Hubble tiene que rastrearlo, como un fotógrafo que rastrea un caballo de carreras. Por lo tanto, las estrellas de fondo están rayadas en los marcos de exposición. Un satélite artificial también cruza el campo de visión. El Hubble revela una concentración central de polvo alrededor de un núcleo invisible. Créditos: NASA, ESA y J. DePasquale (STScI). |
Los astrónomos del Hubble se sorprendieron al descubrir que el coma del cometa interestelar, la nube de gas que rodea el núcleo, contiene una gran cantidad de monóxido de carbono, al menos un 50% más abundante que el vapor de agua. Esta cantidad es más de tres veces mayor que la cantidad medida previamente para cualquier cometa que ingrese al sistema solar interno. La medición del agua fue realizada por el satélite Neil Gehrels-Swift de la NASA, cuyas observaciones se realizaron en conjunto con el estudio Hubble.
El hielo de monóxido de carbono es muy volátil. No se necesita mucha luz solar para calentar el hielo y convertirlo en gas que escapa del núcleo de un cometa. Para el monóxido de carbono, esta actividad ocurre muy lejos del Sol, a unos 11.000 millones de millas de distancia (17.600 millones de kilómetros) a más del doble de la distancia de Plutón en su punto más alejado del Sol. En contraste, el agua permanece en su forma helada hasta aproximadamente 200 millones de millas del Sol, la distancia aproximada del borde interno del cinturón de asteroides.
Sin embargo, para el cometa Borisov, las mediciones del Hubble sugieren que algo de hielo de monóxido de carbono estaba bloqueado dentro del núcleo del cometa, revelado solo cuando el calor del Sol eliminó las capas de hielo de agua. "La cantidad de monóxido de carbono no cayó como se esperaba cuando el cometa retrocedió del Sol. Esto significa que estamos viendo las capas primitivas del cometa, que realmente reflejan de qué está hecho este objeto", explicó Bodewits. "Debido a la abundancia de hielo de monóxido de carbono que sobrevivió tan cerca del Sol, creemos que el cometa Borisov proviene de un lugar mucho más frío y de un disco de escombros muy diferente alrededor de una estrella que el nuestro".
A 200 millones de millas del Sol (320 millones de kilómetros), las tasas de desgasificación del agua de la superficie de un cometa son casi siempre mucho más altas que las del monóxido de carbono, dijeron los investigadores. Solo alrededor de uno o dos cometas conocidos del sistema solar han desafiado esa regla. "Lo que Hubble midió en el cometa Borisov no es una propiedad de la mayoría de los cometas del sistema solar", dijo Bodewits. "Es por eso que el cometa Borisov se destacó por nosotros porque razonamos que es probable que Borisov sea un representante del sistema estelar del que proviene".
Los investigadores sugieren que el cometa pudo haber sido expulsado de un disco rico en carbono de escombros helados alrededor de una estrella enana roja, el tipo de estrella más común en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Las enanas rojas son más débiles y menos masivas que el Sol. Sus discos circunstelares, por lo tanto, pueden ser mucho más fríos que nuestro sistema solar. "Estas estrellas tienen exactamente las bajas temperaturas y luminosidades donde se podría formar un cometa con el tipo de composición que se encuentra en el cometa Borisov", dijo Noonan.
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| El telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA en órbita alrededor de la Tierra. Crédito: NASA/ESA & Hubble. |
Un gran planeta del tamaño de Júpiter puede haber expulsado al cometa del sistema alienígena. Los investigadores dijeron que muchas enanas rojas tienen planetas grandes que orbitan en una región lo suficientemente lejos de su estrella anfitriona donde existe monóxido de carbono en su forma helada. "Si un planeta del tamaño de Júpiter migra hacia adentro, podría expulsar a muchos de estos cometas", dijo Bodewits.
El cometa Borisov es el primer cometa interestelar de buena fe que visita el sistema solar. El primer visitante de vagabundo conocido fue un objeto llamado 1I / `Oumuamua, que fue descubierto en 2017 cuando se alejaba del Sol. A diferencia de un cometa normal, `Oumuamua no tenía un coma visible de escape de gas y polvo a su alrededor, por lo que los astrónomos no podían usar la espectroscopía para muestrear su contenido químico para caracterizarlo.
Los astrónomos esperan encontrar más de estos cometas errantes desde fuera del sistema solar con telescopios actuales y futuros que exploran todo el cielo.
Los resultados del equipo aparece en la revista Nature Astronomy, "The carbon monoxide-rich interstellar comet 2I/Borisov.", enlace artículo.
Créditos:
Ciencia: NASA, ESA y D. Bodewits (Universidad de Auburn)
Imagen: NASA, ESA, K. Meech (Universidad de Hawái) y D. Jewitt (UCLA)
Contactos:
Donna Weaver / Ray Villard
Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland
410-338-4493 / 410-338-4514
Dennis Bodewits
Universidad de Auburn, Auburn, Alabama
• Publicado en HubbleSite el 20 de abril del 2020, enlace publicación.
