We present a study of interstellar comet 2I/2019 Q4 (Borisov) using both preperihelion and postperihelion observations spanning late September 2019 through late January 2020. The intrinsic brightness of the comet was observed to continuously decline throughout the timespan, likely due to the decreasing effective scattering cross-section as a result of volatile sublimation with a slope of $-0.43 \pm 0.02$ km$^{2}$ d$^{-1}$. We witnessed no significant change in the slightly reddish colour of the comet, with mean values of $\left \langle g - r \right \rangle = 0.68 \pm 0.04$, $\left \langle r - i \right \rangle = 0.23 \pm 0.03$, and the normalised reflectivity gradient across the $g$ and $i$ bands $\overline{S'} \left(g,i\right) = \left(10.6 \pm 1.4\right)$ % per $10^3$ A, all unremarkable in the context of solar system comets. Using the available astrometric observations, we confidently detect the nongravitational acceleration of the comet following a shallow heliocentric distance dependency of $r_{\rm H}^{-1 \pm 1}$. Accordingly, we estimate that the nucleus is most likely $\lesssim$0.4 km in radius, and that a fraction of $\gtrsim$0.2% of the total nucleus in mass has been eroded due to the sublimation activity since the earliest observation of the comet in 2018 December by the time of perihelion. Our morphology simulation suggests that the dust ejection speed increased from $\sim$4 m s$^{-1}$ in September 2019 to $\sim$7 m s$^{-1}$ around perihelion for the optically dominant dust grains of $\beta \sim 0.01$, and that the observable dust grains are no smaller than micron size.

中文翻译：

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星际彗星 2I/2019 Q4（鲍里索夫）的物理特性

我们利用 2019 年 9 月下旬至 2020 年 1 月下旬的近日点前和近日点后观测，对星际彗星 2I/2019 Q4（鲍里索夫）进行了研究。观察到彗星的固有亮度在整个时间跨度内持续下降，可能是由于有效由于挥发性升华而产生的散射截面，斜率为 $-0.43 \pm 0.02$ km$^{2}$ d$^{-1}$。我们观察到彗星略带红色的颜色没有显着变化，平均值为 $\left \langle g - r \right \rangle = 0.68 \pm 0.04$, $\left \langle r - i \right \rangle = 0.23 \pm 0.03$，以及 $g$ 和 $i$ 波段的归一化反射率梯度 $\overline{S'} \left(g,i\right) = \left(10.6 \pm 1.4\right)$ %每$10^3$A，在太阳系彗星的背景下都不起眼。使用可用的天体测量观测，我们自信地检测到彗星在 $r_{\rm H}^{-1 \pm 1}$ 的浅日心距离依赖性之后的非重力加速度。因此，我们估计原子核的半径很可能为 $\lesssim$0.4 公里，并且自从最早观察到彗星以来，由于升华活动，总质量的 $\gtrsim$0.2% 的一小部分已经被侵蚀。 2018 年 12 月的近日点。我们的形态模拟表明，对于 $\ 的光学优势尘埃颗粒，尘埃喷射速度从 2019 年 9 月的 $\sim$4 ms$^{-1}$ 增加到近日点附近的 $\sim$7 ms$^{-1}$ beta \sim 0.01$，并且可观察到的尘埃颗粒不小于微米尺寸。我们自信地检测到彗星的非重力加速度遵循 $r_{\rm H}^{-1 \pm 1}$ 的浅日心距离依赖性。因此，我们估计原子核的半径很可能为 $\lesssim$0.4 公里，并且自从最早观察到彗星以来，由于升华活动，总质量的 $\gtrsim$0.2% 的一小部分已经被侵蚀。 2018 年 12 月的近日点。我们的形态模拟表明，对于 $\ 的光学优势尘埃颗粒，尘埃喷射速度从 2019 年 9 月的 $\sim$4 ms$^{-1}$ 增加到近日点附近的 $\sim$7 ms$^{-1}$ beta \sim 0.01$，并且可观察到的尘埃颗粒不小于微米尺寸。我们自信地检测到彗星的非重力加速度遵循 $r_{\rm H}^{-1 \pm 1}$ 的浅日心距离依赖性。因此，我们估计原子核的半径很可能为 $\lesssim$0.4 公里，并且自从最早观测到彗星以来，由于升华活动，总质量的 $\gtrsim$0.2% 的一小部分已经被侵蚀。 2018 年 12 月的近日点。我们的形态模拟表明，对于 $\ 的光学优势尘埃颗粒，尘埃喷射速度从 2019 年 9 月的 $\sim$4 ms$^{-1}$ 增加到近日点附近的 $\sim$7 ms$^{-1}$ beta \sim 0.01$，并且可观察到的尘埃颗粒不小于微米尺寸。我们估计原子核的半径很可能为 $\lesssim$0.4 公里，并且自 2018 年 12 月最早观测彗星以来，由于升华活动，总质量原子核的一小部分 $\gtrsim$0.2% 已被侵蚀到近日点的时候。我们的形态模拟表明，对于 $\ 的光学优势尘埃颗粒，尘埃喷射速度从 2019 年 9 月的 $\sim$4 ms$^{-1}$ 增加到近日点附近的 $\sim$7 ms$^{-1}$ beta \sim 0.01$，并且可观察到的尘埃颗粒不小于微米尺寸。我们估计原子核的半径很可能为 $\lesssim$0.4 公里，并且自 2018 年 12 月最早观测彗星以来，由于升华活动，总质量原子核的一小部分 $\gtrsim$0.2% 已被侵蚀到近日点的时候。我们的形态模拟表明，对于 $\ 的光学优势尘埃颗粒，尘埃喷射速度从 2019 年 9 月的 $\sim$4 ms$^{-1}$ 增加到近日点附近的 $\sim$7 ms$^{-1}$ beta \sim 0.01$，并且可观察到的尘埃颗粒不小于微米尺寸。