Scritto: Giovedì, 12 Settembre 2019 05:25 Ultima modifica: Lunedì, 16 Settembre 2019 17:12

La cometa interstellare C/2019 Q4 (Borisov)


 Cosa sappiamo e cosa dobbiamo aspettarci dal secondo oggetto interstellare da poco scoperto: l'identificazione, l'orbita e il primo spettro appena pubblicato. (aggiornato il 16/9)

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Immagine e spettro di C/2019 Q4 (Borisov) riprese con il GTC (spiegazione nel testo) Immagine e spettro di C/2019 Q4 (Borisov) riprese con il GTC (spiegazione nel testo) Credits: Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) - Processing: Marco Di Lorenzo

Aggiornamento di Lunedì: modificata la tabella a 2/3 dell'articolo con l'aggiunta, sulla destra, dei nuovi parametri orbitali appena pubblicati (le incertezze si sono ridotte di quasi 3 volte rispetto ai valori iniziali!)

Aggiornamento di Domenica: aggiunte diverse informazioni prima mancanti (in rosso), oltre all'immagine dello scopritore della cometa e ai grafici arricchiti dei vari parametri in funzione del tempo.

 Due anni fa, il fugace passaggio attraverso il Sistema Solare interno del primo oggetto interstellare, l'asteroide 1I/ 'Oumuamua, rivoluzionò le nostre conoscenze ma ci lasciò con più domande che certezze; la sua tardiva scoperta, unita alle piccole dimensioni e quindi alla bassa luminosità, avevano impedito di comprendere a pieno la sua natura e soprattutto di risolvere i due principali enigmi ad esso associati, ovvero la curva di luce apparentemente caotica e l'accelerazione anomala, indizio di una emissione di materia non supportata dalla presenza di una chioma di gas e polveri rilevabile. Per questo, tutti si auguravano di poter avere una nuova occasione a breve, con l'augurio che le visite da parte di simili viaggiatori galattici non fossero troppo rare.

 Ebbene, negli ultimi 15 giorni, il sogno degli astronomi si è realizzato e, anzi, la realtà sembra essere andata oltre le più rosee aspettative. Il nuovo oggetto di cui stiamo parlando, per ora indicato come C/2019 Q4 ma che di seguito chiameremo semplicemente "Borisov" in onore al suo scopritore, ha una serie di caratteristiche che lo rendono diverso da 'Oumuamua e per molti versi più "appetibile", nel senso che sarà possibile estrarre molte più informazioni dal suo studio. Questo grazie al fatto che è stato avvistato in anticipo, 4 mesi prima del perielio, e soprattutto perché si tratta di un oggetto molto più grande e luminoso, oltre che dotato di una chioma gassosa che si presta ad analisi spettroscopiche dettagliate.

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Lo scopritore della cometa accanto al suo strumento autocostruito. - Credits: G.Borisov / Sky&Telescope

 Tutto è cominciato quando, lo scorso 30 agosto, l'astrofilo ucraino Gennady Borisov (già scopritore di diversi asteroidi e comete) ha fotografato un oggetto di magnitudine 18,5 dall'osservatorio MARGO presso Nauchnij (Crimea) utilizzando un astrografo da 65 cm da lui stesso costruito. L'oggetto, difficile da osservare perché a meno di 40° dal Sole (vedi figura sottostante), mostrava un rapido movimento ed esibiva già un debole alone, segno inequivocabile di attività cometaria. La piccola chioma aveva un diametro di circa 7 secondi d'arco, con una possibile coda di 15" orientata a nord-ovest, la direzione opposta a quella in cui la cometa si sta muovendo. Immagini successive hanno rivelato un nucleo di aspetto stellare, circondato da una chioma condensata di ~15″ e una coda lunga fino a 50″.

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Andamenti per C/2019 Q4 della magnitudine apparente totale, della elongazione dal Sole, della fase di illuminazione e dell'altezza sull'orizzonte alle 6 di mattina in Italia centrale - Data source: JPL/Horizons - Processing/Plot: Marco Di Lorenzo

 A una decina di giorni dalla scoperta, con l'accumularsi di osservazioni, si è cominciato a capire che l'oggetto doveva avere un'orbita decisamente iperbolica, con eccentricità leggermente superiore a 3 (questo parametro è inferiore a 1 per le orbite circolari e vale 1 per le orbite paraboliche, tipiche delle comete a lungo periodo). In quel momento la cometa aveva ancora una designazione provvisoria (gb00234) ma di lì a poco avrebbe ricevuto il nome attuale. Tra l'altro, alcune preziose osservazioni iniziali sono state raccolte anche da diversi osservatori astronomici italiani come quello di Ferrara d'Isonzo (GO) il 1 Settembre e di S.Marcello Pistoiese, il 10 Settembre.

 Dopo i primi rilevamenti della cometa, il sistema di rilevazione Scout del JPL ha automaticamente classificato l'oggetto come eventualmente interstellare. Davide Farnocchia del CNEOS ha lavorato con gli astronomi e il Near-Earth Object Coordination Center dell'Agenzia spaziale europea a Frascati, in Italia, per ottenere ulteriori osservazioni.

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Andamenti della distanza dalla Terra (D) e dal Sole (R) e delle corrispondenti velocità relative (scale a destra) - Data source: JPL/Horizons - Processing/Plot: Marco Di Lorenzo

 Come mostrato qui sopra, al momento della scoperta la Borisov si trovava a circa 3,75 unità astronomiche dalla Terra (3,05 dal Sole) e si avvicinava alla massima velocità rispetto alla Terra (quasi 39 km/s). Adesso che stiamo girando dietro al Sole e andiamo incontro alla sua orbita, la velocità relativa si sta riducendo come pure la distanza, che toccherà il minimo di 2,018 unità astronomiche il 28 dicembre (situazione illustrata nell'immagine di apertura, al centro). Anche la minima distanza dal Sole sarà poco oltre le 2 UA ma verrà raggiunta il 6 dicembre. Questa distanza elevata non è particolarmente favorevole alle osservazioni e qualcuno ha anche suggerito di osservare la cometa con la camera ad alta risoluzione di MRO; questa sonda, orbitando attorno a Marte, risulterà più vicina alla Borisov; tuttavia, dati alla mano, la distanza minima sarà comunque ancora piuttosto elevata (1,76 UA il 6 dicembre), quindi non ci sarebbe alcun reale vantaggio.

 Tra non molto, comunque, la cometa dovrebbe divenire alla portata degli astrofotografi amatoriali; tra un paio di mesi, infatti, raggiungerà la magnitudine 16, rimanendo rimarrà comunque un oggetto "mattutino" che si muoverà attraverso le costellazioni del Cancro, Leone, Sestante e Cratere. Solo dalla prossima primavera diventerà per noi invisibile e accessibile dall'emisfero australe, rimanendo probabilmente osservabile almeno fino alla fine dell'anno prossimo.

 Qui sotto, i parametri dell'orbita calcolati il 14 e il 16 Settembre sono messi a confronto con quelli inizialmente apparsi sul server JPL/SSD il 12 Settembre, sulla sinistra (molte cifre non significative sono state eliminate per chiarezza):

elements comparison 2

 Come si vede, un aumento del 69% nel numero di osservazioni e del 42% nella finestra temporale ha portato a una notevole riduzione nelle incertezze, di circa il 60% sui parametri più importanti; peraltro, l'eccentricità, che appariva già alta, è ulteriormente cresciuta e adesso è quasi certamente al di sopra di 3,55 (con il 95% di probabilità), un valore mai osservato nel sistema solare. Questo significa che l'orbita ha la forma di una iperbole estremamente allargata, i cui due rami puntano in direzioni quasi opposte nel cielo; il motivo sta nel fatto che la Borisov è arrivata con un velocità notevole (33,9 km/s) e si terrà piuttosto lontana dal Sole (sempre oltre 2 unità astronomiche); perciò, la gravità la farà deviare di poco dalla sua traiettoria rettilinea iniziale, solo 31,3°. Per confronto, 'Oumuamua è passata a sole 0,255 unità astronomiche dal Sole, cioè 8 volte più vicina, peraltro con una velocità "all'infinito" più bassa, 26,4 km/s; questo aveva causato un restringimento notevole dell'iperbole, con una deviazione di ben 113°. Tutto questo è denunciato dal valore dell'eccentricità che in quel caso era circa 1,20, quindi una iperbole "stretta", non troppo lontana da una parabola (per la quale l'angolo di deviazione ammonta esattamente a 180°).

 Il "radiante" della Borisov è posto approssimativamente alle coordinate celesti [ RA = 02h 15m 59s ; Dec = +59° 0,2' ], dunque tra Perseo e Cassiopea. La destinazione è invece nell'emisfero meridionale, alle coordinate [ RA = 18h 05m 04s ; Dec = -53° 33,8' ] tra Telescopio e Pavone.

 Naturalmente, tutti i dati riportati sopra sono da considerare provvisori, dato che non tengono conto delle forze "non gravitazionali" sicuramente presenti nel caso della Borisov, che è un corpo attivo che emette gas e riceve, per reazione, una spinta variabile nel tempo, destinata a crescere in prossimità del perielio modificandone l'orbita. Questo fattore verrà sicuramente misurato nei prossimi mesi e se ne terrà conto per stabilire meglio la traiettoria e il punto di provenienza dell'oggetto; è anche probabile che, a breve, vengano riportate osservazioni "precovery", basate su fotografie scattate diversi mesi prima che l'oggetto venisse scoperto.

 Concludiamo con il primo spettro della cometa nel visibile e nel vicino infrarosso, appena pubblicato e ripreso con il "Gran Telescopio Canarias" (GTC) da 10,4 m a El Roque de Los Muchachos Observatory (La Palma, isole Canarie). Esso è mostrato a destra nell'immagine di apertura e risulta abbastanza simile allo spettro di riflessione di una tipica cometa appartenente al Sistema Solare (anche se si nota una "depressione" nella regione del verde, sul margine sinistro).

levels

Credits: IAC - Processing: Marco Di Lorenzo

 L'immagine a sinistra è stata elaborata dal sottoscritto qui sopra per mostrare meglio la chioma; in pratica, il rumore è stato ridotto rispetto all'originale ed è rappresentato con un numero limitato di livelli per rendere meglio le variazioni di luminosità. I cerchi concentrici rossi tratteggiati indicano, rispettivamente, distanze di 10, 20 e 30mila km dal nucleo e servono a mostrare che, in direzione opposta al Sole, la chioma è asimmetrica e si estende fino a oltre 30000 km dal nucleo, la metà in direzione opposta; si nota anche un allineamento differente degli ovali centrali più luminosi ed espulsi più recentemente rispetto a quelli più esterni e vecchi; anche questo è tipico delle code di polvere cometarie che appaiono incurvate per il moto della cometa e a causa della pressione di radiazione.

 Immagine e spettro sono state catturate ieri, poco prima dell'alba in condizioni critiche (la cometa era bassa sull'orizzonte). Nelle prossime settimane, le condizioni osservative saranno sempre più favorevoli e le osservazioni fotometriche, astrometriche e spettroscopiche ci regaleranno sicuramente una enorme mole di informazioni; sarà particolarmente interessante studiare la composizione chimica ed isotopica del gas emesso, che dovrebbe mostrare significative differenze con quelle tipiche del sistema solare. Le osservazioni potrebbero andare avanti per oltre un anno e, sicuramente, coinvolgeranno anche il telescopio Hubble ed altri strumenti, comprese le antenne per la radioastronomia sub-millimetrica (Alma in primis).

 

Riferimenti:

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7498

http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&id=1610&lang=en

https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/possible-interstellar-comet-headed-our-way/

https://fai.informazione.it/D503D160-8566-4847-A415-F43B86F489D5/Pubblicata-la-prima-immagine-a-colori-della-cometa-interstellare-che-sta-attraversando-il-sistema-solare

 

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Read 749 times Ultima modifica Lunedì, 16 Settembre 2019 17:12
Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

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