La prima cometa interstellare

I lettori del blog ricorderanno certamente la storica vicenda di ‘Oumuamua il primo asteroide, scoperto il 18 ottobre 2017, di sicura provenienza interstellare. In questi giorni il mondo dell’astronomia dei corpi minori è di nuovo in subbuglio per la scoperta della prima cometa di origine interstellare: la C/2019 Q4 (Borisov) o 2I/Borisov. Ma andiamo con ordine!

La nuova cometa è stata scoperta all’1 UT del 30 agosto 2019 dall’astrofilo Gennady Borisov dal MARGO observatory in Nauchnij, Crimea (MPC code: L51). Per la scoperta Borisov ha usato un telescopio auto costruito da 65 cm di diametro, a corta focale e grande campo di vista, che usa sistematicamente per la ricerca di nuove comete. Al momento della scoperta la cometa era di magnitudine apparente +17,8 in R, quindi un oggetto relativamente brillante, osservabile con facilità se si possiede un buon telescopio e una camera CCD adeguata. Borisov, al momento della scoperta, si accorse subito della natura cometaria dell’oggetto, infatti stimò una chioma piuttosto condensata del diametro di 7″ e una piccola coda lunga 15″ all’angolo di posizione 310°.

Dopo la consueta segnalazione al Minor Planet Center (MPC), la probabile cometa fu messa nella “The Possible Comet Confirmation Page” per la conferma e il follow-up da parte di altri osservatori. Le osservazioni astrometriche iniziarono ad accumularsi e diversi osservatori ne confermarono la natura cometaria misurando il diametro della chioma e l’estensione della piccola coda. Fra i diversi osservatori italiani che hanno fatto astrometria di follow-up (Farra d’Isonzo, G. Pascoli e Sormano 2), la cometa è stata confermata in particolare dall’Osservatorio di San Marcello Pistoiese (Fig.1).

C2019Q4_03
Figura 1 – La cometa interstellare C/2019 Q4 (Borisov) ripresa dall’Osservatorio di San Marcello Pistoiese (MPC code: 104), la mattina del 10 settembre 2019. La cometa è l’oggetto al centro dell’immagine, le stelle hanno la forma di strisce per la tecnica di ripresa adottata (Credits: P. Bacci e M. Maestripieri).

L’8 settembre ci si rese conto che – probabilmente – non si trattava della solita cometa proveniente dalla Nube di Oort, l’enorme riserva di nuclei cometari posta agli estremi confini del Sistema Solare. In effetti le osservazioni indicavano in modo sempre più deciso che il fit migliore si aveva con un’orbita iperbolica, ossia aperta: la prima cometa interstellare! Al MPC sono prudenti e sono andati avanti a raccogliere osservazioni astrometriche fino all’11 settembre 2019 quando, finalmente, è stata pubblicata la MPEC 2019-R106. In questa circolare elettronica si trovano gli elementi orbitali ufficiali della cometa: l’eccentricità e è pari a 3,1 ± 0,1 ben superiore a 1 che è il valore limite fra le ellissi, ossia le orbite chiuse attorno al Sole, e le iperboli, ossia le orbite aperte. Si tratta quindi della prima – sicura – cometa interstellare della storia e del secondo corpo minore di origine interstellare dopo ‘Oumuamua. Stando al valore della magnitudine assoluta, il nucleo della cometa dovrebbe avere un diametro compreso fra 5 e 10 km, un valore abbastanza tipico per un corpo di questa natura.

Orbita_iperbolica_2019Q4_Borisov
Figura 2 – L’orbita che la cometa C/2019 Q4 sta percorrendo all’interno del Sistema Solare è inclinata di circa 45° sul piano dell’Eclittica che verrà attraversato fra le orbite di Marte e Giove. Al momento la cometa è a 3,47 UA dalla terra e a 2,82 UA dal Sole (JPL Small-Body Database Browser).

L’orbita della cometa Borisov, oltre ad essere aperta, è inclinata di circa 44,7° sul piano Eclittica (il piano delle orbite dei pianeti del Sistema Solare): in pratica la cometa sta arrivando “dall’alto”, per questo ora è ben visibile (al telescopio!), poco prima dell’alba per gli osservatori del cielo boreale. Quest’elevata inclinazione ha impedito un’interazione gravitazionale significativa con i pianeti, per questo si può affermare che non è una cometa del nostro Sistema Solare accelerata da qualche passaggio ravvicinato con Giove o Saturno.

A fine novembre la cometa attraverserà il piano dell’Eclittica, fra le orbite di Marte e Giove, muovendosi da nord verso sud. Per questo motivo diventerà sempre più difficile da osservare per l’emisfero nord. Il passaggio al perielio ci sarà il 10 dicembre 2019 alla minima distanza di 1,94 UA dal Sole, mentre il flyby con la Terra è previsto per il 29 dicembre 2019 alla distanza di 1,75 UA dal nostro pianeta. Come si vede la distanza con la Terra e il Sole si manterrà sempre elevata e la cometa, al massimo di luminosità, potrebbe raggiungere una magnitudine apparente di +16, un oggetto che richiede comunque un buon telescopio da almeno 15-20 cm di diametro e una camera CCD per essere ripreso.

C2019Q4_02
Figura 3 – Immagine in falsi colori della Borisov di Fig. 1 per mostrare meglio l’estensione della debole coda (Credits: P. Bacci e M. Maestripieri).

Se si prolunga all’indietro la traiettoria seguita dalla Borisov si vede che, prima dell’ingresso nel Sistema Solare, la cometa viaggiava nello spazio interstellare alla velocità di circa 30 km/s. Inoltre, così facendo, si trova il punto di provenienza in cielo che cade alle coordinate equatoriali α=2h 1m e δ=+60° 30′ (J2000). Il radiante si trova in piena Via Lattea, nella costellazione di Cassiopeia, una regione ricca di ammassi stellari aperti (come Stock 2 a soli 1000 anni luce da noi) e nubi di gas e polveri sede di formazione stellare come IC 1805 (la Nebulosa “Cuore”), posta a 7500 anni luce. Probabilmente la cometa proviene da un sistema planetario posto attorno a una delle migliaia di stelle che formano questo braccio della Galassia. Ulteriori ricerche ne potranno eventualmente individuare l’origine, anche se è un compito sempre piuttosto complesso.

Dopo il passaggio al perielio la cometa si allontanerà dal Sole e dai pianeti per rituffarsi nello spazio interstellare, in direzione della costellazione australe del Telescopio, alle coordinate equatoriali α=18h 56 m δ=-47° 17′ (J2000).

Nei prossimi mesi la cometa verrà studiata per determinarne le caratteristiche fisiche così da confrontarla con quelle delle comete “nostrane”. I primi dati fotometrici da Guzik e colleghi indicano che il colore è simile a quello delle comete del Sistema Solare, ossia appare un corpo meno “alieno” di ‘Oumuamua. Per ora godiamoci questo nuovo “visitatore” che arriva da distanze e luoghi che non possiamo nemmeno lontanamente immaginare. Ma attenzione, come nel celebre romanzo di fantascienza “Incontro con Rama“, pubblicato da Arthur C. Clarke nel 1972, anche qua potrebbe valere la legge: «I ramani fanno sempre le cose tre volte…».

Per concludere, segnalo la mia intervista su questa cometa fatta il 12 settembre 2019 a Media INAF, visionabile su YouTube.

Cas_origin_Borisov
Figura 4 – La posizione in cielo del radiante della cometa Borisov cade in piena Via Lattea, nella costellazione di Cassiopeia. La regione di provenienza è ricca di ammassi stellari aperti e nebulose in cui è in atto attività di formazione stellare (Carte du Ciel).

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