科學家在暗能量中發現目前最大、最遙遠的巨彗星

2021年07月06日11:38

  7月6日消息,目前,美國賓夕法尼亞大學天文學家佩德羅·伯納迪內利和加里·伯恩斯坦稱,在暗能量數據中發現一顆從太陽系邊緣向內移動的巨大彗星,它將於2031年接近太陽,同時,它是近代觀測發現最大、最遙遠的彗星,來自奧特星雲。

  依據該彗星的反射光量,這兩位科學家將這顆彗星命名為C/2014 UN271,其直徑為100-200千米,這大約是其他已知彗星平均直徑的10倍。同時,研究人員評估稱,C/2014 UN271彗星的質量是普通彗星的1000倍左右,這意味著它不僅是近代發現的最大彗星,而且是目前奧特星雲中已知最大的彗星成員。

  長途旅行

  奧特星雲是太陽系早期殘留下來的冰和岩石構成的球狀外殼,它位於柯伊伯帶之外,柯伊伯帶位於冥王星環繞太陽的軌道範圍之內,據悉,冥王星與太陽的平均距離是40個天文單位(每個天文單位是地球至太陽的平均距離)。奧特星雲最偏遠區域距離太陽大約1000-100000萬個天文單位,奧特星雲內的彗星以不同的角度環繞太陽運行,而不是處於相對平坦的行星平面,這使得奧特星雲呈現球形結構。

  近年來,天文學家不斷發現新彗星,天文愛好者不斷地使用更先進的望遠鏡,專業調查人員也可以勘測星空,發現每一顆新彗星都會增強我們對太陽系的認知度,尤其是奧特星雲中的天體多數是太陽系早期殘留物質形成的,相對比較“原始”,通常該星雲中的天體之前從未接近過太陽,所以當太陽的引力作用吸引它們,通常這樣的天體就是彗星。

  發現新天體目標,瞭解它們能教會我們什麼,這正是伯納迪內利和伯恩斯坦梳理數千幅太空圖像的原因,這些圖像是暗能量調查(DES)的一部分,是由安裝在智利境內直徑4米的維克托·布蘭科陸基望遠鏡上5.7億像素的暗能量攝像機(DECam)拍攝的。顧名思義,DES項目的目標是為5000平方度的星空拍攝圖像,並為大約3億個星系繪製地圖,從而更好地理解塑造宇宙的神秘暗能量。但在2013-2019年勘測太空時,DECam也發現了其他天體,包括掠過太陽系前方的神秘天體。

天文學家梳理了暗能量調查(Dark Energy Survey)項目中數千張照片,發現其中32張照片有伯納迪內利-伯恩斯坦彗星(Bernardinelli-Bernstein)。
天文學家梳理了暗能量調查(Dark Energy Survey)項目中數千張照片,發現其中32張照片有伯納迪內利-伯恩斯坦彗星(Bernardinelli-Bernstein)。

  在DECam拍攝的8萬張圖像中,他們識別出800多張淩日天體圖像,以伯納迪內利和伯恩斯坦的名字命名的這顆彗星出現在其中32張圖像中,該彗星沿著垂直於太陽系行星平面的軌道運行,在2014年拍攝的早期圖像中,C/2014 UN271彗星距離太陽大約29個天文單位,或接近海王星到太陽的距離。但天文學家估計稱,它實際上是從4萬個天文單位以外的奧特星雲深處開啟旅程的,4萬個天文單位相當於太陽和比鄰星之間距離的15%,它比目前距離太陽僅有153個天文單位的最遠人造飛船“旅行者1號”遠260倍。

  截至2021年6月,C/2014 UN271彗星已經接近太陽,相距28個天文單位(30億公里),大約是天王星與太陽的距離。依據最新圖像,該彗星表面溫度升高至足以形成彗發——當彗星表面冰開始昇華或者直接從固體轉化為氣體時,彗星周圍出現塵埃和氣體雲,正是這種彗發特徵,使得該天體被歸類為彗星。

  展望未來

  儘管C/2014 UN271彗星擁有巨大的體積和質量,但人們沒有什麼可擔心的,該彗星會遠遠地避開地球,到2031年,當它到達其軌道距離太陽最近的近日點時,距離太陽仍是11個天文單位(這是地球與太陽平均距離的11倍,或者比土星軌道稍遠一點)。因為它將在很遠的區域環繞太陽運行,即使它是一顆巨大的彗星,從地球角度觀測也不會顯得明亮,天文愛好者仍需要一個大型望遠鏡來觀測。

  但這並不意味著研究人員不會密切跟蹤分析該彗星運行軌跡,C/2014 UN271彗星有望成為首顆太陽系之外富含冰物質的大型天體,在幾十億年前太陽系“行星引力位置爭奪戰”中,C/2014 UN271彗星很可能被拋至太陽系最外層。

  美國國家紅外天文研究實驗室托特·勞埃爾指出,目前我們需要確定奧特星雲中有多少顆未知大型天體,以及它們與太陽系早期冰巨星和氣體巨星遷徙的關聯性。(葉傾城)

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