Resumen de “Unusual polarimetric properties for interstellar comet 2I/Borisov” (Bagnulo, A. Cellino, L. Kolokolova, R. Nežič, Toni Santana-Ros, G. Borisov, A. A. Christou, Ph. Bendjoya & M. Devogèle) Nature Communications, volume 12, Article number: 1797 (2021)

Por Rafael A. Alemañ Berenguer.

Imaginemos por un momento que mientras intentamos trazar nuestro árbol genealógico basándonos en testimonios indirectos, apareciese un lejanísimo antepasado todavía vivo que nos pudiese ofrecer datos acerca de nuestro grado de parentesco con la población en que residimos y de la diferencia con aquellas más alejadas. Una fuente de información tan apreciable como esa es la que parecen haber encontrado los astrónomos en el objeto denominado 2I/Borisov, un cometa sobre el cual todos los indicios sugieren que se originó más allá de los confines de nuestro sistema solar.

A estudiar ciertas propiedades relevantes de este objeto se dedica el artículo publicado en abril de 2021 por la prestigiosa revista Nature Communications , entre cuyos autores ocupa un destacado lugar el Dr. Santana-Ros, miembro del Grupo de Ciencias Planetarias de la Universidad de Alicante. En concreto, el Dr. Santana-Ros elaboró los datos fotométricos, calculó los colores ópticos y contribuyó decisivamente a redactar la sección dedicada a los métodos de  fotometría.

Hasta ahora, el único visitante extra-solar de cuyo paso por nuestro vecindario sideral se tenía constancia astronómica, era 1I/ꞌOumuamua. El extraño perfil de este asteroide alimentó polémicas, tan encendidas como estériles sobre su hipotético carácter artificial, producto de las inteligencias alienígenas que lo manufacturaron. Por el contrario, parecen darse características inequívocamente cometarias en 2I/Borisov, también denominado C/2019 Q4 (Borisov), descubierto el 30 de agosto de 2019 por Gennady Borisov en el observatorio MARGO de Crimea (Rusia).

Uno de los datos que inmediatamente llamaron la atención provino del examen de su excentricidad –la elongación de su órbita, digamos– cuyo análisis pronto reveló que no se hallaba ligado gravitatoriamente a nuestro sistema estelar. Es decir, el cometa Borisov había nacido fuera del sistema solar y, tras atravesarlo, no regresaría jamás a él. Esta peculiaridad lo convertía en el primer caso incontrovertible de un cometa interestelar, al tiempo que nos brinda la posibilidad de comparar sus propiedades con las características típicas de objetos similares formados en nuestro entorno, los cuales, no obstante, no guardan relación astrofísica mutua.

Además de los consabidos análisis espectrofotométricos –en los que se rastrean las longitudes de onda– los autores del artículo que comentamos dirigieron sus esfuerzos a medir la polarización lineal de la luz reflejada por los componentes de la nube de gas y polvo (coma) que rodea el núcleo del cometa, cuando pasa cerca de nuestra estrella, por efecto de la radiación solar que incide sobre él. Cuando hablamos de polarización nos referimos al fenómeno por el cual el campo eléctrico que forma parte de una onda electromagnética presenta un plano preferente de oscilación. La luz ordinaria no se encuentra polarizada, puesto que todos los planos de oscilación en el espacio son equivalentes para sus campos electromagnéticos. Sin embargo, cuando esas mismas ondas impactan sobre las partículas de la coma cometaria y son dispersadas por ellas, una parte de la radiación saliente se halla polarizada a causa de la interacción sufrida, de cuyo estudio puede obtenerse un rico caudal de información.

La proporción de radiación polarizada depende tanto del ángulo con que sale desviada (ángulo de dispersión) como de las características de las partículas con las que dicha radiación interactúa. Gracias a ello resulta posible deducir diversas características de tales partículas, especialmente concernientes a la composición química y a la morfología (distribución de tamaños, formas y estructuras). En las ciencias planetarias, esta clase de polarización se expresa tomando el flujo de radiación perpendicular al plano de dispersión (formado por el Sol, el objeto y el observador) y restando el flujo medido en la dirección paralela a ese plano, tras lo cual esa cantidad se divide entre la suma de esos dos flujos.

Las mediciones se repiten con distintos valores del ángulo formado por las direcciones desde el objeto hacia el Sol y hacia el observador (ángulo de fase). Así se opera con el fin estudiar el comportamiento de la materia del objeto observado en distintos ángulos de radiación, lo cual aporta información sobre sus propiedades físicas. La identificación de las diversas clases de pequeños cuerpos del sistema solar, así como la disparidad entre cometas y asteroides, se advierte examinando los máximos y mínimos de la polarización junto con los ángulos en los cuales se dan tales valores extremos. La obtención de conclusiones específicas a partir de un enorme caudal de datos observacionales sobre polarización constituye una tarea muy laboriosa que se culmina en virtud de modelos numéricos diseñados para tomar en consideración multitud de fenómenos asociados a la dispersión de la luz (reflexión, difracción, interferencia, etc.).

El hecho de disponer de múltiples estudios sobre la relación entre el ángulo de fase y la polarización para un buen número de cometas de nuestro sistema estelar, nos permite comparar apropiadamente los rasgos polarimétricos del cometa Borisov con los de nuestro entorno astronómico inmediato. Sobre la base de las observaciones realizadas mediante el Very Large Telescope (VLT) del European Southern Observatory (ESO), el equipo de investigadores reseñado al principio descubrió que la polarización exhibida por el 2I/Borisov es notablemente distinta de los cometas del sistema solar, exceptuando al C/1995 O1 (Hale-Bopp). Este resultado sugiere que el cometa Borisov pertenece a una categoría primigenia, cuyos materiales se mantienen inalterados, tal como eran en su forma primordial. Esto significa que se trata de un objeto que nunca antes había sido irradiado –a distancias relativamente próximas– por una estrella, y por lo tanto, el material observado resulta muy similar al de la nube protoplanetaria existente en el lugar donde tal objeto se formó.

Por todo ello, el artículo “Propiedades polarimétricas inusuales para el cometa interestelar 2I/Borisov”, fruto de una investigación coprotagonizada por el Dr. Santana-Ros, añade un nuevo y firme peldaño en la creciente escala de descubrimientos alcanzados por el análisis de la luz polarizada. No cabe duda de que en el futuro, tanto este método como los investigadores que con tanta pericia lo aplican, habrán de brindarnos nuevas y apasionantes aportaciones al conocimiento astronómico.