科学家在暗能量中发现目前最大、最遥远的巨彗星

2021/7/6 10:21:39 来源:新浪科技 作者:叶倾城 责编:懒猫

北京时间 7 月 6 日消息,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。

天文学家梳理了暗能量调查(Dark Energy Survey)项目中数千张照片,发现其中 32 张照片有伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星(Bernardinelli-Bernstein)。

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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