Niezwykła kometa – 1000 razy większa niż zwykle – została odkryta w zewnętrznym Układzie Słonecznym przez Dark Energy Survey

Szacuje się, że ma średnicę od 100 do 200 kilometrów, ten niezwykły wędrujący obiekt zbliży się do swojego najbliższego punktu Słońca w 2031 roku.

Gigantyczna kometa została odkryta na obrzeżach naszego Układu Słonecznego w ciągu 6 lat badań Dark Energy Survey. Szacuje się, że kometa Bernardinelli-Bernstein jest około 1000 razy większa od typowej komety, co czyni ją największą kometą odkrytą w czasach nowożytnych. Ma niezwykle długą orbitę, podróżując w głąb lądu z odległego obłoku Oorta przez miliony lat. Jest to najdalsza kometa, jaką kiedykolwiek wykryto na swojej następnej drodze, co daje nam lata na obserwowanie jej ewolucji w miarę zbliżania się do Słońca, chociaż nie oczekuje się, że stanie się jej widokiem gołym okiem.

Dwóch astronomów odkryło gigantyczną kometę po wyczerpujących poszukiwaniach danych z badania Dark Energy Survey (DES). Kometa, której szerokość szacuje się na około 100-200 kilometrów, czyli około 10 razy większą od średnicy większości komet, jest lodową pozostałością wyrzuconą z Układu Słonecznego przez migrujące planety olbrzymy we wczesnej historii Układu Słonecznego. Kometa ta bardzo różni się od innych widzianych wcześniej komet, a oszacowanie jej ogromnych rozmiarów zależy od tego, ile światła słonecznego odbija.

To zdjęcie z przeglądu ciemnej energii (DES) składa się z kilku ekspozycji eksploracyjnych ukazujących kometę Bernardinelli-Bernstein zebraną przez 570-megapikselową kamerę ciemnej energii (DECam) zainstalowaną na Teleskopie Víctora M. Obserwatorium Amerykańskiego (CTIO) w Chile. Te zdjęcia pokazują kometę w październiku 2017 roku, kiedy znajdowała się w odległości 25 jednostek astronomicznych, czyli 83% odległości do Neptuna. Źródło: Dark Energy Survey / DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn) / DESI Legacy Imaging Surveys, Podziękowania: Rektor TA (University of Alaska Anchorage / NOIRLab NSF) , M. Zamani (NOIRLab NSF) i J. Miller (NOIRLab NSF)

Pedro Bernardinelli i Gary Bernstein z University of Pennsylvania odkryli kometę – zwaną Comet Bernardinelli-Bernstein (z oznaczeniem C/2014 UN₂₇₁) – ukryta wśród danych zebranych przez 570-megapikselową kamerę ciemnej energii (DECam) zainstalowaną na 4-metrowym teleskopie Víctora M. Blanco w Międzyamerykańskim Obserwatorium Cerro Tololo (CTIO) w Chile. Analiza danych z badania Dark Energy Survey jest wspierana przez Departament Energii (DOE) i National Science Foundation (NSF), a archiwum naukowe DECam jest sponsorowane przez Community and Data Science Center (CSDC) w NOIRLab NSF. CTIO i CSDC to programy NOIRLab.

Jedno z najlepszych na świecie wysokowydajnych urządzeń do obrazowania CCD, DECam został zbudowany dla DES i jest obsługiwany przez DOE i NSF w latach 2013-2019. DECam był finansowany przez Departament Energii i zbudowany i przetestowany w Fermilab Departamentu Energii. DECam jest obecnie używany w programach obejmujących szeroki zakres nauk.

DES otrzymał zadanie zmapowania 300 milionów galaktyk na 5000 stopni kwadratowych nocnego nieba, ale w ciągu sześciu lat obserwacji zaobserwował również wiele komet i obiektów transneptunowych przechodzących przez badane pole. Ciało Trans-Neptune lub TNO to lodowe ciało znajdujące się w naszym Układzie Słonecznym poza orbitą Neptuna.

Bernardinelli i Bernstein wykorzystali 15-20 milionów godzin pracy procesora w National Center for Supercomputing Applications i Fermilab, używając zaawansowanych algorytmów identyfikacji i śledzenia do identyfikacji ponad 800 pojedynczych obiektów TNO spośród ponad 16 miliardów źródeł wykrytych w 80 000 przeprowadzonych ekspozycji. DES. Trzydzieści dwa z tych odkryć dotyczą w szczególności jednego organu – C/2014 UN₂₇₁.

Komety to lodowe ciała, które wyparowują, gdy zbliżają się do ciepła Słońca, powodując śpiączki i warkocze. Zdjęcia obiektu z DES w latach 2014-2018 nie ukazywały typowego warkocza komety, ale w ciągu jednego dnia od ogłoszenia jej odkrycia za pośrednictwem Minor Planet Center astronomowie korzystający z sieci Obserwatorium Las Cumbres wykonali nowe zdjęcia komety Bernardinelli-Bernstein, które ujawniły, że był w śpiączce przez ostatnie trzy lata, co czyniło go oficjalnie winnym.

Jego obecna podróż do wewnątrz rozpoczęła się ponad 40 000 jednostek astronomicznych (au) od Słońca – innymi słowy 40 000 razy dalej od Słońca niż Ziemia, czyli 6 bilionów kilometrów (3,7 biliona mil lub 0,6 lat świetlnych) – 1/7 odległości do najbliższa gwiazda). Dla porównania, Pluton znajduje się średnio 39 jednostek od Słońca. Oznacza to, że kometa Bernardinelli-Bernstein powstała w Obłoku Oorta, który został wyrzucony we wczesnej historii Układu Słonecznego. Może to być największy członek obłoku Oorta, jaki kiedykolwiek odkryto, i pierwsza kometa na zbliżającej się trajektorii wykryta tak daleko.

To zdjęcie z przeglądu ciemnej energii (DES) składa się z kilku ekspozycji eksploracyjnych ukazujących kometę Bernardinelli-Bernstein zebraną przez 570-megapikselową kamerę ciemnej energii (DECam) zainstalowaną na Teleskopie Víctora M. Obserwatorium Amerykańskiego (CTIO) w Chile. Te zdjęcia pokazują kometę w październiku 2017 roku, kiedy znajdowała się w odległości 25 jednostek astronomicznych, czyli 83% odległości do Neptuna. Szacuje się, że kometa Bernardinelli-Bernstein (która znajduje się dokładnie w centrum) ma masę około 1000 razy większą od typowej komety, co czyni ją największą kometą odkrytą w czasach nowożytnych. Ma niezwykle długą orbitę, podróżując w głąb lądu z odległego obłoku Oorta przez miliony lat. Jest to najdalej odkryta kometa na swojej następnej trajektorii. Źródło: Dark Energy Survey / DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn) / DESI Legacy Imaging Surveys, Podziękowania: Rektor TA (University of Alaska Anchorage / NOIRLab NSF) , M. Zamani (NOIRLab NSF) i J. Miller (NOIRLab NSF)

Kometa Bernardinelli-Bernstein jest obecnie znacznie bliżej Słońca. Po raz pierwszy zaobserwowany przez DES w 2014 r. z odległości 29 ja (4 miliardy km lub 2,5 miliarda mil, w przybliżeniu odległość Neptuna), a od czerwca 2021 r. wynosi 20 ja (3 miliardy km lub 1,8 miliarda mil, odległość Urana) od Słońca i świeci obecnie z siłą 20. Orbita komety jest prostopadła do płaszczyzny Układu Słonecznego i osiągnie najbliższy punkt Słońca (tzw. peryhelium) w 2031 r., kiedy będzie odległy o około 11 au (nieco więcej niż odległość Saturna od Słońca) – ale nie zbliży się. Pomimo rozmiarów komety, obecnie oczekuje się, że obserwatorzy nieba będą potrzebować dużego teleskopu amatorskiego, aby ją zobaczyć, nawet przy jej najjaśniejszym świetle.

„Mamy zaszczyt odkryć być może największą kometę, jaką kiedykolwiek widzieliśmy – a przynajmniej największą ze wszystkich dobrze zbadanych komet – i znaleźć ją wystarczająco wcześnie, aby ludzie mogli obserwować, jak ewoluuje, zbliża się i ogrzewa” powiedział Gary Bernstein. „Układ słoneczny nie był odwiedzany od ponad 3 milionów lat”.

Kometa Bernardinelli-Bernstein będzie uważnie obserwowana przez społeczność astronomiczną, w tym osoby posiadające obiekty NOIRLab, aby zrozumieć skład i pochodzenie tej masywnej pozostałości od narodzin naszej planety. Astronomowie sądzą, że w Obłoku Oorta, daleko od Plutona i Pasa Kuipera, może kryć się więcej nieodkrytych komet tej wielkości. Uważa się, że te gigantyczne komety rozprzestrzeniły się w odległych zakątkach Układu Słonecznego poprzez migracje Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna na początku swojej historii.

„To bardzo potrzebne miejsce na nieznanym zestawie dużych obiektów w Obłoku Oorta i jego związku z wczesną migracją lodowych/gazowych gigantów wkrótce po utworzeniu Układu Słonecznego” – powiedział astronom NOIRLab, Tod Lauer.

„Obserwacje te pokazują wartość długoterminowych obserwacji sondażowych dla obiektów krajowych, takich jak Teleskop Blanco” – mówi Chris Davis, dyrektor programu National Science Foundation w NOIRLab. „Znalezienie masywnych obiektów, takich jak kometa Bernardinelli-Bernstein, ma kluczowe znaczenie dla naszego zrozumienia wczesnej historii naszego Układu Słonecznego”.

Nie wiadomo jeszcze, jak aktywny i jasny będzie, gdy osiągnie dno. Jednak Bernardinelli mówi, że obserwatorium Vera C-Rubin, przyszły program NOIRLab, „będzie stale mierzyć kometę Bernardinelli-Bernstein aż do peryhelium w 2031 roku i prawdopodobnie znajdzie wiele, wiele innych podobnych do niej rzeczy”, umożliwiając astronomom bardziej szczegółowo scharakteryzować obiekty z chmury Oorta.

więcej informacji

To wyszukiwanie zostało zgłoszone do Centrum Małej Planety.

NOIRLab (National Optical Infrared Astronomy Research Laboratory) NSF, amerykańskie centrum ziemskiej optycznej astronomii w podczerwieni, prowadzi Międzynarodowe Obserwatorium Gemini (NSF Facility, NRC-Kanada, ANID-Chile, MCTIC-Brazylia, MINCyT-Argentyna, KASI – Republika Korea), Kate Summit National Observatory (KPNO), Cerro Tololo Pan-American Observatory (CTIO), Community and Data Science Center (CSDC), Vera C Rubin Observatory (działające we współpracy z Departamentem SLAC Energy National Accelerator Laboratory). Jest zarządzany przez Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) na podstawie umowy o współpracy z NSF i ma siedzibę w Tucson w Arizonie. Społeczność astronomiczna ma zaszczyt mieć możliwość prowadzenia badań astronomicznych na Iolkam Du’ag (Kitt Peak) w Arizonie, na Maunakea na Hawajach oraz na Cerro Tololo i Cerro Pachón w Chile. Uznajemy i uznajemy bardzo ważną i szanowaną rolę kulturową, jaką te miejsca odgrywają odpowiednio dla narodu Tohono O’odham, dla rdzennej społeczności Hawajczyków i dla lokalnych społeczności Chile.

The Dark Energy Survey (DES) to efekt współpracy ponad 400 naukowców z 25 instytucji w siedmiu krajach. Finansowanie projektów DES zostało zapewnione przez amerykański Departament Energii, Biuro Nauki, US National Science Foundation, hiszpańskie Ministerstwo Nauki i Edukacji, UK Science and Technology Facilities Council, Higher Education Funding Council for England, ETH Zurich dla Szwajcarii, National Center for Supercomputing Applications na University of Illinois w Urbana-Champaign, Kavli Institute for Cosmic Physics na University of Chicago, Center for Cosmology and Astroparticle Physics na Ohio State University, Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy na Texas A&M University, Financiadora de Estudos e Projetos, Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, Ministério da Cencia e Tecnologia i Deutscheeme Forschungs.

NCSA na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign zapewnia superkomputery i zaawansowane zasoby cyfrowe dla krajowego projektu naukowego. W NCSA, wykładowcy, pracownicy, studenci i współpracownicy Uniwersytetu Illinois z całego świata korzystają z zaawansowanych zasobów cyfrowych, aby stawić czoła głównym wyzwaniom badawczym z korzyścią dla nauki i społeczeństwa. NCSA dostarcza jedną trzecią listy Fortune 50® od ponad 30 lat, skupiając przedstawicieli przemysłu, naukowców i studentów, aby szybko i na dużą skalę rozwiązywać główne wyzwania. po więcej informacji.

Fermilab jest czołowym amerykańskim laboratorium krajowym zajmującym się fizyką cząstek elementarnych i badaniami akcelerometrów. Laboratorium Fermilab Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych znajduje się w pobliżu Chicago w stanie Illinois i jest obsługiwane na podstawie umowy z Fermi Research Alliance LLC.

Biuro Naukowe Departamentu Energii jest największym zwolennikiem badań podstawowych w naukach fizycznych w Stanach Zjednoczonych i pracuje nad rozwiązaniem niektórych z najbardziej palących wyzwań naszych czasów.

Badania Bernardinelli i Bernstein były częściowo wspierane grantem z National Science Foundation.