Практически каждая глыба льда, камня или газа в нашей Солнечной системе, от кометы Галлея до Земли и Юпитера, образовалась одним и тем же способом: из клубящегося облака пыли и газа, оставшегося после рождения Солнца. Поэтому, когда астрономы заметили неизвестный объект, прилетевший из межзвездного пространства с испаряющимся, похожим на комету шлейфом позади него, они, естественно, предположили, что он возник аналогичным образом вокруг какой-то другой звезды.
Но что, если это не так? Что если Борисов, как называют межзвездного гостя, представляет собой первый пример совершенно нового способа создания кометы? Маршалл Юбэнкс, физик из частной компании Space Initiatives, с 1980-х годов, когда он работал в Лаборатории реактивного движения НАСА, размышлял над тем, может ли космический мусор, окружающий умирающие звезды, совершать подобные акты творения. Если облака, выбрасываемые распыляющимися звездами, действительно собираются в твердые массы, то межзвездное пространство может быть полно таких темных, похожих на кометы объектов. И Борисов, как он утверждает в недавнем препринте arXiv, может предоставить астрономам мимолетную возможность изучить этот невидимый в других условиях процесс.
"Это как фильм, который время от времени достают из хранилища", - говорит Юбэнкс. "Скоро его не будет, и мы должны понять, что нам теперь делать".
Для создания кометы - или планеты, если на то пошло, - необходимы два простых условия. Должно быть достаточно пыли и газа, чтобы гравитация могла стянуть ингредиенты вместе, и не должно быть настолько сильного движения, чтобы оно разнесло материалы в разные стороны. В молодости наша Солнечная система удовлетворяла этим условиям, и Юбэнкс задается вопросом, может ли она пройти через второй всплеск сотворения мира в старости.
Когда у солнцеподобных звезд (масса которых примерно в один-десять раз больше массы нашего Солнца) заканчивается топливо, они раздуваются до красных гигантов, подвергаются сильным конвульсиям, в результате которых из их ядер вычерпываются и изгоняются углерод и кислород, и в конце концов распадаются на маленькие, но сияющие белые карликовые звезды. Эти яркие остатки действуют как прожекторы для астрономов, освещая весь материал, выброшенный звездами во время их смерти - огромные и фотогеничные пузыри газа и пыли, известные как "планетарные туманности".
Более тщательные наблюдения за этими туманностями позволили обнаружить гигантские газовые шары размером со всю нашу Солнечную систему, улетающие от звезды-хозяина. С массой, равной массе Земли или даже больше, эти "кометные узлы" имеют более чем достаточно материала для формирования объектов, подобных Борисову. А поскольку их звезды тихо сияют в фазе белого карлика, узлы могут оставаться достаточно мирными, чтобы собраться вместе. Более того, поскольку солнечные системы извергают гораздо больше материала при своей смерти, чем при рождении, говорит Юбэнкс, вполне логично, что большинство межзвездных путешественников приходят именно с этого конца своего жизненного цикла.
Это делает Борисова главным кандидатом на "комету звездной пыли", как он ее называет, и первые наблюдения не исключают такой экзотической возможности. Ингредиенты, которые могли бы войти в состав такой гипотетической кометы, отличаются от тех, что входят в состав стандартных планетарных комет. Например, многие из них будут наполнены особыми формами углерода, извлеченными из ядра звезды во время ее конвульсий. Углерод имеет тенденцию поглощать кислород, не позволяя ему образовывать воду, что, по словам Юбэнкса, может объяснить, почему Борисов выглядит таким сухим.
Он также проследил траекторию кометы в обратном направлении в космосе, и Борисов, похоже, произошел из потока похожих звезд, известного как поток Вольфа 360. Если бы звездное окружение было молодым, теория не имела бы успеха. Но поток кажется достаточно старым, чтобы его умершие члены могли посылать богатых углеродом эмиссаров.
Эубанкс также делает прогнозы относительно конкретного количества различных ингредиентов, которые должны быть видны в хвосте Борисова, если это действительно комета звездной пыли. "Дело в том, что это поддается проверке, - говорит он, - там либо есть вода, либо ее нет. Есть там карбид кремния или нет. И вы должны быть в состоянии посмотреть в хороший телескоп и увидеть".
Он надеется, что статья, которая в настоящее время проходит рецензирование в журнале The Astrophysical Journal Letters, вдохновит астрономов на проведение соответствующих измерений этой весной, когда Борисов уйдет от солнечных бликов, но до того, как он окажется слишком далеко. "С этого момента и до марта - самое время для решения подобных вопросов", - говорит он. "А через год будет уже слишком поздно".
Другие исследователи говорят, что эта идея нуждается в дополнительной теоретической проработке. "Она привносит некоторые невысказанные чудеса", - говорит Боб О'Делл, астроном из Университета Вандербильта, который посвятил свою карьеру изучению планетарных туманностей. Он сомневается, что хрупкие кометные узлы смогут просуществовать достаточно долго, чтобы объединиться в твердые объекты, но считает, что идея о том, что Борисова может быть кристаллизацией таких далеких образований, захватывающая. "Для таких людей, как я, которые были очарованы конденсациями в планетарных туманностях, - говорит он, - приятно видеть, что они могут привести к тому, что можно увидеть вблизи".
Если хотя бы небольшая часть материала, извергаемого умирающими звездами, окажется в виде кусковой твердой материи, они засорят пространство между звездами кометами, похожими на кометы Борисова, что в свою очередь может обновить теории о том, как формируются солнечные системы. "Межзвездная среда [будет похожа] на хлеб с изюмом", - говорит О'Делл, - "и это изменит процессы формирования планет".
Возможно, астрономам повезло с открытием Борисова и его таинственного предшественника Оумуамуа, но приборы нового поколения, такие как Большой синоптический обзорный телескоп (LSST), помогут астрономам провести более тщательную перепись объектов, проносящихся через нашу Солнечную систему, начиная с 2023 года. "LSST должен найти такие объекты, как Борисова и Оумуамуа, - говорит Юбэнкс. "У нас есть шанс начать отвечать на эти вопросы".