Un visitante galáctico entró en nuestro sistema solar el año pasado:el cometa interestelar 2I / Borisov. Cuando los astrónomos apuntaron el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) hacia el cometa los días 15 y 16 de diciembre de 2019, por primera vez observaron directamente los productos químicos almacenados dentro de un objeto de un sistema planetario diferente al nuestro. Esta investigación se publica en línea el 20 de abril de 2020 en la revista Astronomía de la naturaleza .

Las observaciones de ALMA de un equipo de científicos internacionales dirigido por Martin Cordiner y Stefanie Milam en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, reveló que el gas que sale del cometa contenía cantidades inusualmente altas de monóxido de carbono (CO). La concentración de CO es más alta de lo que nadie ha detectado en cualquier cometa a 2 au del Sol (a menos de 186 millones de millas, o 300 millones de kilómetros). Se estimó que la concentración de CO2 de 2I / Borisov era entre nueve y 26 veces mayor que la del cometa promedio del sistema solar.

Los astrónomos están interesados ​​en aprender más sobre los cometas, porque estos objetos pasan la mayor parte de su tiempo a grandes distancias de cualquier estrella en ambientes muy fríos. A diferencia de los planetas, sus composiciones interiores no han cambiado significativamente desde que nacieron. Por lo tanto, podrían revelar mucho sobre los procesos que ocurrieron durante su nacimiento en discos protoplanetarios. "Esta es la primera vez que miramos dentro de un cometa desde fuera de nuestro sistema solar, "dijo el astroquímico Martin Cordiner, "y es dramáticamente diferente de la mayoría de los otros cometas que hemos visto antes".

ALMA detectó dos moléculas en el gas expulsado por el cometa:cianuro de hidrógeno (HCN) y monóxido de carbono (CO). Si bien el equipo esperaba ver a HCN, que está presente en 2I / Borisov en cantidades similares a las que se encuentran en los cometas del sistema solar, se sorprendieron al ver grandes cantidades de CO. "El cometa debe haberse formado a partir de material muy rico en hielo de CO, que solo está presente a las temperaturas más bajas que se encuentran en el espacio, por debajo de -420 grados Fahrenheit (-250 grados Celsius), "dijo la científica planetaria Stefanie Milam.

"ALMA ha sido fundamental para transformar nuestra comprensión de la naturaleza del material cometario en nuestro propio sistema solar, y ahora con este objeto único que proviene de nuestros vecinos de al lado. Es solo gracias a la sensibilidad sin precedentes de ALMA en longitudes de onda submilimétricas que podemos caracterizar el gas que sale de objetos tan singulares, "dijo Anthony Remijan del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Charlottesville, Virginia y coautora del artículo.

El monóxido de carbono es una de las moléculas más comunes en el espacio y se encuentra dentro de la mayoría de los cometas. Todavía, hay una gran variación en la concentración de CO en los cometas y nadie sabe muy bien por qué. Algo de esto podría estar relacionado con el lugar del sistema solar en el que se formó un cometa; algunos tienen que ver con la frecuencia con la que la órbita de un cometa lo acerca al Sol y lo lleva a liberar sus hielos que se evaporan más fácilmente.

"Si los gases que observamos reflejan la composición del lugar de nacimiento de 2I / Borisov, luego muestra que puede haberse formado de una manera diferente a los cometas de nuestro propio sistema solar, en un frío extremo, región exterior de un sistema planetario distante, "añadió Cordiner. Esta región se puede comparar con la región fría de cuerpos helados más allá de Neptuno, llamado el Cinturón de Kuiper.

El equipo solo puede especular sobre el tipo de estrella que albergaba el sistema planetario de 2I / Borisov. "La mayoría de los discos protoplanetarios observados con ALMA están alrededor de versiones más jóvenes de estrellas de baja masa como el Sol, "dijo Cordiner." Muchos de estos discos se extienden mucho más allá de la región donde se cree que se formaron nuestros propios cometas, y contienen grandes cantidades de gas y polvo extremadamente fríos. Es posible que 2I / Borisov provenga de uno de estos discos más grandes ".

Debido a su alta velocidad cuando viajó a través de nuestro sistema solar (33 km / so 21 millas / s), los astrónomos sospechan que 2I / Borisov fue expulsado de su sistema anfitrión, probablemente al interactuar con una estrella pasajera o un planeta gigante. Luego pasó millones o miles de millones de años en un resfriado, viaje solitario a través del espacio interestelar antes de que fuera descubierto el 30 de agosto de 2019 por el astrónomo aficionado Gennady Borisov.

2I / Borisov es solo el segundo objeto interestelar detectado en nuestro sistema solar. El primero, 1I / 'Oumuamua, se descubrió en octubre de 2017, en ese momento ya estaba saliendo, lo que dificulta revelar detalles sobre si se trataba de un cometa, asteroide, o algo mas. La presencia de una coma activa de gas y polvo alrededor de 2I / Borisov lo convirtió en el primer cometa interestelar confirmado.

Hasta que se observen otros cometas interestelares, la composición inusual de 2I / Borisov no se puede explicar fácilmente y plantea más preguntas de las que responde. ¿Su composición es típica de los cometas interestelares? ¿Veremos más cometas interestelares en los próximos años con composiciones químicas peculiares? ¿Qué revelarán sobre cómo se forman los planetas en otros sistemas estelares?

"2I / Borisov nos dio el primer vistazo a la química que dio forma a otro sistema planetario, "dijo Milam." Pero solo cuando podamos comparar el objeto con otros cometas interestelares, ¿Sabremos si 2I / Borisov es un caso especial? o si cada objeto interestelar tiene niveles inusualmente altos de CO ".