Des astrophysiciens de l'Université fédérale d'Extrême-Orient (FEFU) ont rejoint l'équipe de recherche internationale pour expliquer la différence dans les résultats d'observation de la comète 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak. Les chercheurs pensent que les données obtenues par trois équipes indépendantes sont complémentaires et que leur analyse complexe aide à percer le mystère de la composition chimique de la poussière de la comète 41P et d'autres énigmes de l'Univers. Un article connexe apparaît dans Astronomie &Astrophysique .

L'activité des comètes est plus complexe qu'il n'y paraît, dit l'un des résultats de la recherche. La composition chimique d'un coma cométaire (environnement gazeux poussiéreux du noyau) est capable de changer très rapidement, littéralement pendant la journée. C'est parce que le Soleil affecte le noyau d'une comète qui approche.

Des chercheurs du monde entier tentent d'obtenir des données sur la composition chimique des comètes via des analyses de la lumière réfractée par ses particules de poussière. Cependant, les informations sur le spectre de couleurs des comètes diffèrent à chaque fois, selon différentes époques d'observation et différents angles de phase (angle Terre-comète-Soleil).

Le présent document de recherche postule que les ensembles de données controversés obtenus en raison de différents ensembles de filtres photométriques et de zones (ouvertures) de recherche sont stables.

"Au moins trois groupes de chercheurs qui ont observé la comète 41P en 2017 ont obtenu des résultats différents. La couleur de la comète allait du rouge au bleu. Nous avons expliqué en détail pourquoi cela s'est produit, " Anton Kochergin dit, " l'un des auteurs de l'étude, un jeune scientifique à la FEFU. "D'habitude, la couleur finale est normalisée en tenant compte des différentes bandes passantes des filtres photométriques appliqués. Cependant, dans de nombreuses études, la couleur des corps célestes est interprétée indépendamment d'un ensemble particulier de filtres photométriques. Nous montrons que cela n'est pas valable dans tous les cas. La raison pour laquelle la couleur de la comète diffère est exactement les ensembles de divers filtres photométriques. En outre, le choix de la taille de la zone de calcul, c'est-à-dire l'ouverture, est d'une grande importance. Il s'agit d'un certain rayon autour de la coma cométaire sur les images des observatoires, que les scientifiques définissent comme un domaine de recherche. Ayant décidé de l'ouverture, ils analysent uniquement le signal à l'intérieur de ce champ."

Le choix de l'ouverture détermine quels processus et résultats sont inclus dans l'analyse. Par exemple, un gaz issu d'une molécule de carbone diatomique (C2) :il existe des molécules mères (appelées particules CHON dans la littérature), qui deviennent une source de C2 lors de la photodissociation. Cette dissociation se produit à une certaine distance du noyau de la comète, qui à son tour dépend de la distance de la comète au Soleil. Avec la bonne ouverture choisie, on peut exclure la plupart des signaux que donnent les molécules C2 en se concentrant sur les analyses de la composante poussière du coma.

Le Dr Kochergin a souligné que les données opposées sur la couleur de la comète, collectés par différents groupes à l'aide de différents ensembles de filtres photométriques, ne profite qu'aux chercheurs. Il est impossible de donner une description complète de la couleur (la couleur est directement liée à la composition chimique de la poussière d'un coma cométaire), et la composition chimique après une seule observation. Il est nécessaire d'observer et de déterminer les caractéristiques en dynamique. Plus on fait de mesures, plus les conclusions sont précises.

"En pratique, cela nous permet de sonder les propriétés microphysiques de la poussière cométaire, et les processus se déroulent dans un coma cométaire. Avec de telles informations, nous allons faire la lumière sur les processus évolutifs du système solaire. De nombreux groupes scientifiques à travers le monde travaillent dans ce domaine fondamental, " explique Anton Kochergin.

Les scientifiques ont pu modéliser les résultats des mesures de couleur de la comète 41P, reçoit presque simultanément via différents filtres photométriques à différents endroits. Bien que la couleur bleue ait été acquise dans un cas et le rouge dans l'autre, les chercheurs ont découvert que les deux résultats étaient cohérents avec le comportement réel des particules de poussière cométaire dans le coma 41P. On peut copier ces résultats en simulant la diffusion de la lumière par les particules de poussière du minéral pyroxène. Le pyroxène est un matériau silicaté qui fait partie du sol lunaire et a également été délivré de l'astéroïde Itokawa et découvert dans la comète 81P / Wild 2. Les pyroxènes font partie de la matière cométaire et sont bien étudiés en laboratoire.

Les chercheurs coopéreront davantage dans l'observation des corps célestes à partir de différents emplacements de la Terre. La routine permet de rattraper l'objet en cours d'investigation en cas de conditions météorologiques défavorables à l'emplacement de l'un des observatoires. Cela apporte également des données supplémentaires dans le cas de différents ensembles de filtres appliqués par différentes équipes. Dans le planning d'observation des collaborateurs internationaux, toutes les comètes et astéroïdes que leur équipement est capable de tracer.

Les présents résultats sont devenus possibles grâce à la collaboration de scientifiques de l'Observatoire astronomique, Université nationale Taras Shevchenko de Kiev, Collège Humanitas, Université Kyung Hee (Corée du Sud), Space Science Institute (États-Unis), Institut d'astronomie de l'Académie slovaque des sciences, Observatoire astronomique principal de l'Académie nationale des sciences, École des sciences naturelles, Université fédérale d'Extrême-Orient, Observatoire d'Ussuriysk de l'Institut d'astronomie appliquée de l'Académie des sciences de Russie.

Précédemment, Les astrophysiciens de la FEFU se sont associés à des collègues russes et étrangers pour observer la comète ATLAS, qui s'est désintégré à l'approche du Soleil. Ils ont conclu que le carbone trouvé dans le noyau de la comète aiderait à déterminer l'âge des comètes du système solaire.