Gli astrofisici della Far Eastern Federal University (FEFU) si sono uniti al team di ricerca internazionale per spiegare la differenza nei risultati dell'osservazione della cometa 41P/Tuttle—Giacobini—Kresak. I ricercatori ritengono che i dati ottenuti da tre team indipendenti siano complementari e la sua complessa analisi aiuta a svelare il mistero della composizione chimica della polvere della cometa 41P e di altri enigmi dell'Universo. Un articolo correlato appare in Astronomia e astrofisica .

L'attività delle comete è più complessa di quanto sembrasse, dice uno dei risultati della ricerca. La composizione chimica di un coma cometario (ambiente gassoso e polveroso del nucleo) è in grado di cambiare molto rapidamente, letteralmente durante il giorno. Questo perché il Sole colpisce il nucleo di una cometa in avvicinamento.

Ricercatori di tutto il mondo cercano di ottenere dati sulla composizione chimica delle comete attraverso l'analisi della luce rifratta dalle sue particelle di polvere. Però, le informazioni sullo spettro dei colori delle comete differiscono ogni volta, a seconda delle diverse epoche di osservazione e dei diversi angoli di fase (angolo Terra-cometa-Sole).

Il presente documento di ricerca postula che i set di dati controversi ottenuti a causa di diversi set di filtri fotometrici e aree (aperture) di ricerca siano stabili.

"Almeno tre gruppi di ricercatori che hanno osservato la cometa 41P nel 2017 hanno ottenuto risultati diversi. Il colore della cometa variava dal rosso al blu. Abbiamo spiegato in dettaglio perché questo è accaduto, "Anton Kochergin dice, "uno degli autori dello studio, un giovane scienziato della FEFU. "Generalmente, il colore finale viene normalizzato tenendo conto delle diverse larghezze di banda dei filtri fotometrici applicati. Però, in molti studi, il colore degli astri è interpretato indipendentemente da un particolare insieme di filtri fotometrici. Dimostriamo che questo non è valido per tutti i casi. Il motivo per cui il colore della cometa differisce è esattamente l'insieme di vari filtri fotometrici. Inoltre, la scelta della dimensione dell'area di calcolo, cioè apertura, è di grande importanza. Questo è un certo raggio attorno al coma cometario nelle immagini degli osservatori, che gli scienziati definiscono un'area di ricerca. Avendo deciso l'apertura, analizzano solo il segnale all'interno di questo campo."

La scelta dell'apertura determina quali processi e risultati sono inclusi nell'analisi. Per esempio, un gas da una molecola di carbonio biatomico (C2):ci sono molecole progenitrici (chiamate particelle CHON in letteratura), che diventano una fonte di C2 per fotodissociazione. Questa dissociazione avviene ad una certa distanza dal nucleo della cometa, che a sua volta dipende dalla distanza della cometa dal Sole. Con l'apertura giusta scelta, si può escludere la maggior parte dei segnali che le molecole C2 danno concentrandosi sulle analisi della componente polvere del coma.

Il Dr. Kochergin ha sottolineato che i dati opposti sul colore della cometa, raccolti da diversi gruppi utilizzando diversi set di filtri fotometrici, avvantaggia solo i ricercatori. È impossibile dare una descrizione completa del colore (il colore è direttamente correlato alla composizione chimica della polvere di un coma cometario), e la composizione chimica dopo una sola osservazione. È necessario osservare e determinare le caratteristiche nella dinamica. Più misurazioni vengono effettuate, più precise sono le conclusioni.

"In pratica, questo ci permette di sondare le proprietà microfisiche della polvere cometaria, e i processi vengono eseguiti in un coma cometario. Con tali informazioni, faremo luce sui processi evolutivi del sistema solare. Molti gruppi scientifici di tutto il mondo stanno lavorando all'interno di questa fondamentale area, " spiega Anton Kochergin.

Gli scienziati sono stati in grado di modellare i risultati delle misurazioni del colore della cometa 41P, riceve quasi contemporaneamente tramite diversi filtri fotometrici in luoghi diversi. Sebbene il colore blu sia stato acquisito in un caso e il rosso nell'altro, i ricercatori hanno scoperto che entrambi i risultati erano coerenti con il comportamento effettivo delle particelle di polvere cometaria in coma 41P. Si possono copiare questi risultati simulando la diffusione della luce da parte delle particelle di polvere del minerale pirosseno. Il pirosseno è un materiale silicato che fa parte del suolo lunare ed è stato anche consegnato dall'asteroide Itokawa e scoperto nella cometa 81P / Wild 2. I pirosseni fanno parte della materia cometaria e sono ben studiati nei laboratori.

I ricercatori collaboreranno ulteriormente nell'osservazione dei corpi celesti da diverse località della Terra. La routine aiuta a raggiungere l'oggetto in esame in caso di condizioni meteorologiche avverse nella posizione di uno degli osservatori. Questo porta anche dati aggiuntivi nel caso di diversi set di filtri applicati da diversi team. Nel programma di osservazione dei collaboratori internazionali, tutte le comete e gli asteroidi che il loro equipaggiamento è in grado di tracciare.

I risultati attuali sono diventati possibili grazie alla collaborazione degli scienziati dell'Osservatorio Astronomico, Università Nazionale Taras Shevchenko di Kiev, Collegio Humanitas, Università di Kyung Hee (Corea del Sud), Istituto di scienze spaziali (USA), Istituto Astronomico dell'Accademia Slovacca delle Scienze, Osservatorio Astronomico Principale dell'Accademia Nazionale delle Scienze, Scuola di Scienze Naturali, Università Federale dell'Estremo Oriente, Osservatorio Ussuriysk dell'Istituto di Astronomia Applicata dell'Accademia Russa delle Scienze.

In precedenza, Gli astrofisici della FEFU hanno collaborato con colleghi russi e stranieri per osservare la cometa ATLAS, che si disintegrò avvicinandosi al Sole. Hanno concluso che il carbonio trovato nel nucleo della cometa aiuterebbe a determinare l'età delle comete nel sistema solare.