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暗能量数据中发现来自太阳系外围奥特星云的巨型彗星C/2014 UN271

神秘的宇宙 | 感谢投递 2021-07-08 347

暗能量数据中发现来自太阳系外围奥特星云的巨型彗星C/2014 UN271

(MAAMX报道)据cnBeta:科学家们在暗能量调查的6年数据中发现了一颗来自太阳系外围的巨型彗星。据估计,编号为C/2014 UN271的Bernardinelli-Bernstein彗星质量是典型彗星的1000倍,可以说它是现代发现的最大彗星。它有一个极其细长的轨道,从遥远的奥尔特云向内行进了数百万年。它是在其进入路径上被发现的最遥远彗星,使我们有多年的时间来观察它在接近太阳时的变化。

宾夕法尼亚大学两位天文学家Pedro Bernardinelli和Gary Bernstein在对暗能量调查(DES)数据进行全面搜索后发现了一颗巨型彗星。这颗彗星估计有100-200公里宽,或大约是大多数彗星直径的10倍,是太阳系早期历史中被迁移的巨行星甩出太阳系的冰冷遗物。

这张来自暗能量调查(DES)的图片是由安装在智利塞罗-托洛洛美洲天文台(CTIO)的Víctor M. Blanco 4米望远镜上的570万像素暗能量相机(DECam)所收集。这些图像显示了2017年10月的彗星,当时它的距离是25au,是海王星距离的83%。

作为世界上最高性能的宽视场CCD成像仪之一,DECam是专门为DES设计的,目前,DECam被用于涵盖巨大科学范围的项目。DES的任务是在5000平方度的夜空区域内绘制3亿个星系的地图,但在其六年的观测过程中,它也观察到许多彗星和跨海王星的天体,或称TNO,是居住在海王星轨道之外的太阳系中的冰体。

Bernardinelli和Bernstein在国家超级计算应用中心和费米实验室使用了1500-2000万个CPU小时,采用复杂的识别和跟踪算法,从DES8万次曝光中检测到的160多亿个单独的TNO,并且识别出其中800多个TNO。其中32次探测到的物体属于这个C/2014 UN271彗星。

彗星是一种冰冷的天体,当它们接近太阳的温度时就会蒸发,从而长出彗星和尾巴。2014-2018年该天体的DES图像没有显示出典型的彗星尾巴,但在小行星中心宣布其发现后的一天内,天文学家利用拉斯坎布雷斯天文台网络拍摄了Bernardinelli-Bernstein彗星的新鲜图像,发现它在过去3年里长出了彗尾,使其正式成为一颗彗星。

相关报道:科学家在暗能量中发现目前最大、最遥远的巨彗星
 

(MAAMX报道)据新浪科技(叶倾城):目前,美国宾夕法尼亚大学天文学家佩德罗·伯纳迪内利和加里·伯恩斯坦称,在暗能量数据中发现一颗从太阳系边缘向内移动的巨大彗星,它将于2031年接近太阳,同时,它是近代观测发现最大、最遥远的彗星,来自奥特星云。

依据该彗星的反射光量,这两位科学家将这颗彗星命名为C/2014 UN271,其直径为100-200千米,这大约是其他已知彗星平均直径的10倍。同时,研究人员评估称,C/2014 UN271彗星的质量是普通彗星的1000倍左右,这意味着它不仅是近代发现的最大彗星,而且是目前奥特星云中已知最大的彗星成员。

长途旅行

奥特星云是太阳系早期残留下来的冰和岩石构成的球状外壳,它位于柯伊伯带之外,柯伊伯带位于冥王星环绕太阳的轨道范围之内,据悉,冥王星与太阳的平均距离是40个天文单位(每个天文单位是地球至太阳的平均距离)。奥特星云最偏远区域距离太阳大约1000-100000万个天文单位,奥特星云内的彗星以不同的角度环绕太阳运行,而不是处于相对平坦的行星平面,这使得奥特星云呈现球形结构。

近年来,天文学家不断发现新彗星,天文爱好者不断地使用更先进的望远镜,专业调查人员也可以勘测星空,发现每一颗新彗星都会增强我们对太阳系的认知度,尤其是奥特星云中的天体多数是太阳系早期残留物质形成的,相对比较“原始”,通常该星云中的天体之前从未接近过太阳,所以当太阳的引力作用吸引它们,通常这样的天体就是彗星。

发现新天体目标,了解它们能教会我们什么,这正是伯纳迪内利和伯恩斯坦梳理数千幅太空图像的原因,这些图像是暗能量调查(DES)的一部分,是由安装在智利境内直径4米的维克托·布兰科陆基望远镜上5.7亿像素的暗能量摄像机(DECam)拍摄的。顾名思义,DES项目的目标是为5000平方度的星空拍摄图像,并为大约3亿个星系绘制地图,从而更好地理解塑造宇宙的神秘暗能量。但在2013-2019年勘测太空时,DECam也发现了其他天体,包括掠过太阳系前方的神秘天体。

在DECam拍摄的8万张图像中,他们识别出800多张凌日天体图像,以伯纳迪内利和伯恩斯坦的名字命名的这颗彗星出现在其中32张图像中,该彗星沿着垂直于太阳系行星平面的轨道运行,在2014年拍摄的早期图像中,C/2014 UN271彗星距离太阳大约29个天文单位,或接近海王星到太阳的距离。但天文学家估计称,它实际上是从4万个天文单位以外的奥特星云深处开启旅程的,4万个天文单位相当于太阳和比邻星之间距离的15%,它比目前距离太阳仅有153个天文单位的最远人造飞船“旅行者1号”远260倍。

截至2021年6月,C/2014 UN271彗星已经接近太阳,相距28个天文单位(30亿公里),大约是天王星与太阳的距离。依据最新图像,该彗星表面温度升高至足以形成彗发——当彗星表面冰开始升华或者直接从固体转化为气体时,彗星周围出现尘埃和气体云,正是这种彗发特征,使得该天体被归类为彗星。

展望未来

尽管C/2014 UN271彗星拥有巨大的体积和质量,但人们没有什么可担心的,该彗星会远远地避开地球,到2031年,当它到达其轨道距离太阳最近的近日点时,距离太阳仍是11个天文单位(这是地球与太阳平均距离的11倍,或者比土星轨道稍远一点)。因为它将在很远的区域环绕太阳运行,即使它是一颗巨大的彗星,从地球角度观测也不会显得明亮,天文爱好者仍需要一个大型望远镜来观测。

但这并不意味着研究人员不会密切跟踪分析该彗星运行轨迹,C/2014 UN271彗星有望成为首颗太阳系之外富含冰物质的大型天体,在几十亿年前太阳系“行星引力位置争夺战”中,C/2014 UN271彗星很可能被抛至太阳系最外层。

美国国家红外天文研究实验室托特·劳埃尔指出,目前我们需要确定奥特星云中有多少颗未知大型天体,以及它们与太阳系早期冰巨星和气体巨星迁徙的关联性。

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