Kæmpekomet fundet i det ydre solsystem af Dark Energy Survey

En kæmpe komet fra udkanten af ​​vores solsystem er blevet opdaget i seks års data fra Dark Energy Survey. Kometen Bernardinelli-Bernstein anslås at være omkring 1000 gange mere massiv end en typisk komet, gør det uden tvivl den største komet opdaget i moderne tid. Den har en ekstremt langstrakt bane, rejser indad fra den fjerne Oort-sky over millioner af år. Det er den fjerneste komet, der er blevet opdaget på dens indkommende vej, giver os år til at se den udvikle sig, når den nærmer sig Solen, selvom det ikke er spået at blive et skuespil med blotte øjne.

En kæmpe komet er blevet opdaget af to astronomer efter en omfattende søgning af data fra Dark Energy Survey (DES). kometen, som anslås at være 100-200 kilometer på tværs, eller omkring 10 gange diameteren af ​​de fleste kometer, er et iskoldt levn slynget ud af solsystemet af de migrerende kæmpeplaneter i solsystemets tidlige historie. Denne komet er ret ulig nogen anden set før, og det enorme størrelsesestimat er baseret på, hvor meget sollys den reflekterer.

Pedro Bernardinelli og Gary Bernstein, fra University of Pennsylvania, fandt kometen – ved navn Comet Bernardinelli-Bernstein (med betegnelsen C/2014 UN271) – skjult blandt data indsamlet af det 570 megapixel Dark Energy Camera (DECam) monteret på Víctor M. Blanco 4-meter teleskopet ved Cerro Tololo Inter- American Observatory (CTIO) i Chile. Analysen af ​​data fra Dark Energy Survey er støttet af Department of Energy (DOE) og National Science Foundation (NSF), og DECam videnskabsarkivet er kurateret af Community Science and Data Center (CSDC) på NSF's NOIRLab. CTIO og CSDC er programmer fra NOIRLab.

En af de højeste ydeevne, wide-field CCD-billedapparater i verden, DECam blev designet specifikt til DES og drevet af DOE og NSF mellem 2013 og 2019. DECam blev finansieret af DOE og blev bygget og testet hos DOE's Fermilab. På nuværende tidspunkt bruges DECam til programmer, der dækker en bred vifte af videnskab.

DES fik til opgave at kortlægge 300 millioner galakser på tværs af et 5000 kvadrat-graders område af nattehimlen, men i løbet af sine seks års observationer observerede den også mange kometer og trans-neptunske objekter, der passerede gennem det undersøgte felt. Et trans-neptunsk objekt, eller TNO, er et iskoldt legeme, der opholder sig i vores solsystem ud over Neptuns kredsløb.

Bernardinelli og Bernstein brugte 15-20 millioner CPU-timer på National Center for Supercomputing Applications og Fermilab, ved at anvende sofistikerede identifikations- og sporingsalgoritmer til at identificere over 800 individuelle TNO'er blandt de mere end 16 milliarder individuelle kilder, der er opdaget i 80, 000 eksponeringer taget som en del af DES. 32 af disse påvisninger tilhørte især ét objekt - C/2014 UN271.

Kometer er iskolde kroppe, der fordamper, når de nærmer sig solens varme, vokser deres koma og haler. DES-billederne af objektet i 2014-2018 viste ikke en typisk komethale, men inden for en dag efter meddelelsen om dens opdagelse via Minor Planet Center, astronomer, der brugte Las Cumbres Observatory-netværket, tog friske billeder af kometen Bernardinelli-Bernstein, som afslørede, at den er vokset i koma i de sidste tre år, gør det officielt til en komet.

Dens nuværende rejse indad begyndte i en afstand på over 40, 000 astronomiske enheder (au) fra Solen - med andre ord 40, 000 gange længere fra Solen end Jorden er, eller 6 billioner kilometer væk (3,7 billioner miles eller 0,6 lysår - 1/7 af afstanden til den nærmeste stjerne). Til sammenligning, Pluto er 39 au fra solen, gennemsnitlig. Det betyder, at kometen Bernardinelli-Bernstein stammer fra Oorts sky af objekter, udstødt under solsystemets tidlige historie. Det kan være det største medlem af Oort-skyen, der nogensinde er blevet opdaget, og det er den første komet på en indkommende sti, der er blevet opdaget så langt væk.

Kometen Bernardinelli-Bernstein er i øjeblikket meget tættere på Solen. Det blev første gang set af DES i 2014 i en afstand af 29 au (4 milliarder kilometer eller 2,5 milliarder miles, omtrent afstanden til Neptun), og fra juni 2021, det var 20 au (3 milliarder kilometer eller 1,8 milliarder miles, afstanden til Uranus) fra Solen og skinner i øjeblikket med en styrke på 20. Kometens kredsløb er vinkelret på solsystemets plan, og den vil nå sit nærmeste punkt til Solen (kendt som perihelium) i 2031, når det vil være omkring 11 au væk (lidt mere end Saturns afstand fra Solen) - men det kommer ikke nærmere. På trods af kometens størrelse, det er i øjeblikket forudsagt, at skywatchers vil kræve et stort amatørteleskop for at se det, selv når det er lysest.

"Vi har det privilegium at have opdaget den måske største komet, der nogensinde er set - eller i det mindste større end nogen velstuderet - og fanget den tidligt nok til, at folk kan se den udvikle sig, når den nærmer sig og varmes op, " sagde Gary Bernstein. "Det har ikke besøgt solsystemet i mere end 3 millioner år."

Kometen Bernardinelli-Bernstein vil blive fulgt intensivt af det astronomiske samfund, herunder med NOIRLab faciliteter, at forstå sammensætningen og oprindelsen af ​​dette massive levn fra fødslen af ​​vores egen planet. Astronomer formoder, at der kan være mange flere uopdagede kometer af denne størrelse, der venter i Oort-skyen langt ud over Pluto og Kuiperbæltet. Disse gigantiske kometer menes at være blevet spredt til solsystemets fjerne rækker ved Jupiters migration, Saturn, Uranus og Neptun tidligt i deres historie.

"Dette er et tiltrængt anker på den ukendte population af store objekter i Oort-skyen og deres forbindelse med tidlig migration af is-/gasgiganterne kort efter solsystemet blev dannet, " sagde NOIRLab-astronomen Tod Lauer.

"Disse observationer viser værdien af ​​langvarige undersøgelsesobservationer på nationale faciliteter som Blanco-teleskopet, " siger Chris Davis, National Science Foundation Program Director for NOIRLab. "At finde enorme objekter som kometen Bernardinelli-Bernstein er afgørende for vores forståelse af vores solsystems tidlige historie."

Det vides endnu ikke, hvor aktivt og lyst det vil blive, når det når perihelium. Imidlertid, Bernardinelli siger, at Vera C. Rubin Observatory, et fremtidigt program for NOIRLab, "vil løbende måle kometen Bernardinelli-Bernstein hele vejen til dens perihelium i 2031, og sikkert finde mange, mange andre kan lide det, ", hvilket gør det muligt for astronomer at karakterisere objekter fra Oort-skyen i meget større detaljer.

Denne forskning blev rapporteret til Minor Planet Center.