241 subscriber

Первая межзвёздная комета в истории открыта в Крыму. Почему это открытие войдёт в учебники астрономии.

327 full reads

Геннадий Борисов живёт в Крымской астрофизической обсерватории (посёлок Научный) в 12 км от Бахчисарая и 20 км - от Симферополя. Раньше он работал инженером на Крымской станции ГАИШ МГУ, теперь известен прежде всего как успешный ловец новых комет и создатель телескопов с большим полем зрения. Эти телескопы очень удобно использовать для поисковых и обзорных задач. Например, для контроля околоземного космического пространства.

Геннадий Борисов и его телескопы. Источник: Крымский блог, Дмитрий Смирнов
Геннадий Борисов и его телескопы. Источник: Крымский блог, Дмитрий Смирнов

Как найти свою комету

Поиск комет раньше был уделом любителей астрономии, для них это был реальный шанс вписать своё имя в историю. С появлением цифровых технологий и автоматизированных обзоров всего неба делать открытия хвостатых тел любителям стало гораздо сложнее. Если раньше большинство обнаружений было сделано визуально, то есть наблюдатель смотрел не на фотопластинку или экран монитора, а непосредственно в окуляр телескопа и бинокля, то сейчас подобный успех крайней маловероятен. Визуальные кометы всё ещё открывают, но они стали музейной редкостью: два последних открытия датируются 2010 и 2018 годами. А следующее может не случиться никогда.

Обзорный телескоп с диаметром 65 см, который Геннадий Борисов построил самостоятельно и сейчас использует для своих наблюдений. Фото Г. Борисова
Обзорный телескоп с диаметром 65 см, который Геннадий Борисов построил самостоятельно и сейчас использует для своих наблюдений. Фото Г. Борисова

Всё дело в том, что крупные обзоры, занимающиеся поиском околоземных астероидов, находят заодно и практически все кометы, в том числе и очень тусклые. Чтобы конкурировать с ними, необходимо современное оборудование и неординарное терпение. Готовность отработать много времени впустую, подготавливая будущее открытие. Которое не обязательно должно произойти.

Крупные обзоры до сих пор не работают близко к Солнцу. Поэтому шесть с половиной лет назад они пропустили Челябинский метеорит. Поэтому именно эта область неба является наиболее перспективной для поиска комет. Особенно та, которая видна в утренние часы.

Открытие Борисова

На снимках космоса кометы и астероиды движутся на фоне неподвижных звёзд. Для примера - новая межзвёздная комета на анимации первооткрывателя
На снимках космоса кометы и астероиды движутся на фоне неподвижных звёзд. Для примера - новая межзвёздная комета на анимации первооткрывателя

Геннадий Борисов - не новичок в кометном поиске. В период с 2013 по 2017 годы он уже обнаружил семь комет, названных его именем. Шесть из них были открыты именно в предрассветной сумеречной зоне неба, так называемой зоне Эверхарта.

Для первых двух открытий Геннадий использовал 20-см широкоугольные телескопы, для остальных пяти - инструменты с 30-см зеркалом. Новый телескоп Борисова, построенный к концу прошлого года, имеет диаметр 65 см и поле зрения около четырёх квадратных градусов (что в двадцать раз больше по площади, чем видимый размер полной Луны).

В предрассветное время открываются створки купола, телескоп просыпается и приходит в движение. Геннадий заранее составляет программу наблюдений, стараясь покрыть как можно большую площадь утреннего неба. К одной и той же площадке телескоп возвращается трижды: звёзды на полученных снимках остаются неподвижными, в то время как кометы и астероиды смещаются на их фоне.

После ночных наблюдений Геннадий отдыхает, а затем приступает к обработке полученных кадров. Все снимки он просматривает глазами, пытаясь найти движение среди тысяч мерцающих звёзд. Утром 31 августа, когда было сделано уникальное открытие, он отснял 27 поисковых площадок. Комета была найдена на последней из них, притом на самом её краю.

Межзвёздная комета

Схема орбиты уникальной кометы на фоне орбит больших планет Солнечной системы
Схема орбиты уникальной кометы на фоне орбит больших планет Солнечной системы

Сперва комета казалась вполне рядовым объектом, каких много открывают обзорные телескопы. Но с накоплением наблюдений происходило что-то странное: её орбита "растягивалась" к гиперболической форме. Сначала это казалось просто ошибкой наблюдений и объяснялось малым количеством данных. Но с течением времени данных становилось больше, а странности только нарастали. С эксцентриситетом e~3 орбита кометы действительно оказалась явно гиперболической. Центр малых планет подтвердил этот факт, как и факт приоритета крымского астронома, в своём циркуляре от 11 сентября. Объекту было присвоено обозначение C/2019 Q4 (Borisov).

Все кометы Солнечной системы имеют эксцентриситет меньше 1 или примерно 1. Это означает, что их орбиты замкнуты в эллипс, то есть привязаны к Солнцу. Иногда планеты-гиганты своей гравитацией выбрасывают кометные ядра за пределы нашей планетной системы. Тогда эксцентриситеты их орбит становятся чуть больше единицы. Новая комета Борисова, однако, ни с какими гигантами не сближалась. Да и растянуть орбиту так сильно даже им не под силу. Невозможно объяснить странности орбиты и негравитационными силами, которые наблюдаются у хвостатых странниц и появляются из-за того, что кометные ядра постоянно выбрасывают своё вещество в космос.

Получается, что комета действительно межзвёздная. Первая среди межзвёздных комет и второй межзвёздный объект вообще после астероида 1I/Oumuamua, обнаруженного осенью 2017 года на обзоре неба PANSTARRS (Гавайские острова).

C/2019 Q4 прилетела из области, далёкой от планетной плоскости, но близкой к плоскости галактики. Эта область расположена в созвездии Кассиопеи близ границы с созвездием Персея. Входящая скорость кометы относительно Солнца составляла 30 км/с.

Почему это так важно и что дальше

Межзвёздная комета Борисова внешне очень похожа на кометы из Солнечной системы. Изображение получено 10 сентября 2019 года на 8.2-м телескопе Gemini North (Гавайские острова, США). Источник: arXiv.org 1909.05851
Межзвёздная комета Борисова внешне очень похожа на кометы из Солнечной системы. Изображение получено 10 сентября 2019 года на 8.2-м телескопе Gemini North (Гавайские острова, США). Источник: arXiv.org 1909.05851

Межзвёздная комета Борисова не станет ярким объектом. Её невозможно будет увидеть не только невооружённым взглядом, но и в любительские телескопы.

Несмотря на это, её исследования внесут огромный вклад в науку о планетных системах. На протяжении длительного периода (порядка года или больше) комета Борисова сможет наблюдаться с профессиональным оборудованием. Тут будет задействован весь арсенал современных астрономических приборов, включая крупнейшие телескопы Земли и космический телескоп Хаббл. Будут получены наблюдения в разных диапазонах электромагнитного спектра, а также множество спектров, рассказывающих о химическом составе объекта в динамике.

Поскольку C/2019 Q4 прилетела от далёкой звезды, она способна рассказать нам о процессах, которые происходили в другой планетной системе в период её формирования. Химической состав чуждого протопланетного облака мог быть во многом иным, отличным от нашего. Учёные будут сравнивать полученную информацию с тем, что мы знаем о своей планетной системе, тем самым расширяя и развивая наши представления о многообразии космических процессов. Результаты исследований будут опубликованы в множестве общедоступных научных публикаций.

Кроме того, будут уточнены оценки количества межзвёздных объектов, пролетающих через Солнечную систему. И подготовлены их будущие наблюдения.

***

Здесь я буду отслеживать новости, связанные с кометой Борисова, регулярно публиковать и комментировать их. Подписывайтесь на канал и следите за свежими публикациями.