迄今最大个头彗星被哈勃望远镜确认,直径达到 128 公里

新浪科技 2022/4/13 14:48:56 责编:远洋

NASA 的哈勃太空望远镜新近确认了天文学家所发现的最大彗星彗核,这颗彗星名为“伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星(C / 2014 UN271)”,直径预估约为 128.75 公里(80 英里),相当于北京到天津的距离。这样的彗核大约是大多数已知彗星彗核的 50 倍大。它的质量估计高达惊人的 500 万亿吨,比在离太阳更近的地方发现的经典型彗星的质量大十万倍。

图1为伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星彗核是如何从围绕固体冰核的巨大尘埃和气体中分离出来的。左边是2022年1月8日NASA哈勃太空望远镜的广角相机3拍摄的彗星照片。通过拟合左侧观察图像的表面亮度分布,获得了彗差(中间面板)模型。这使得彗差可以被减去,从而揭示出来自彗核的点状辉光。结合射电望远镜的数据,天文学家对彗核的大小进行了精确测量。这在大约20亿英里之外的地方是一个不小的壮举。尽管据估计,这个彗核的直径可达85英里,但它离我们太远了,哈勃无法分辨。它的大小是由哈勃望远镜测量的反射率得出的。彗核据估计像木炭一样黑。彗核区域是通过无线电观测收集到的。

▲ 图 1 为伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星彗核是如何从围绕固体冰核的巨大尘埃和气体中分离出来的。左边是 2022 年 1 月 8 日 NASA 哈勃太空望远镜的广角相机 3 拍摄的彗星照片。通过拟合左侧观察图像的表面亮度分布,获得了彗差(中间面板)模型。这使得彗差可以被减去,从而揭示出来自彗核的点状辉光。结合射电望远镜的数据,天文学家对彗核的大小进行了精确测量。这在大约 20 亿英里之外的地方是一个不小的壮举。尽管据估计,这个彗核的直径可达 85 英里,但它离我们太远了,哈勃无法分辨。它的大小是由哈勃望远镜测量的反射率得出的。彗核据估计像木炭一样黑。彗核区域是通过无线电观测收集到的。

伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星轨道周期长达 300 万年,远日点距离太阳约半光年。这颗彗星现在距离太阳不到 20 亿英里,几乎垂直于我们太阳系的平面。在那个距离,表面温度只有-175.5 摄氏度左右,但是这样的温度足以让一氧化碳从彗核表面升华以产生类似尘土飞扬的效果。

早在 2010 年 11 月,这颗彗星就被天文学家发现,当时距离太阳 30 个天文单位,几乎与海王星的轨道一样远,也是迄今为止发现最远的一颗彗星,它将在 2031 年 1 月到达近日点,届时距离太阳 10.9 天文单位(位置在土星轨道外侧),因此即使抵达近日点,它也会距离我们地球很远。

图2这张图比较了伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星彗核和其他几颗彗星彗核的大小。目前观测到的大多数彗星核都比哈雷彗星小。它们通常直径不超过一英里。伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星目前是大彗星的记录保持者。而且,这可能只是冰山一角。随着天空观测灵敏度的提高,天文学家可能会发现更多的超级彗星。

▲ 图 2 这张图比较了伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星彗核和其他几颗彗星彗核的大小。目前观测到的大多数彗星核都比哈雷彗星小。它们通常直径不超过一英里。伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星目前是大彗星的记录保持者。而且,这可能只是冰山一角。随着天空观测灵敏度的提高,天文学家可能会发现更多的超级彗星。

测量这颗彗星的挑战是如何将固体的彗核与包围它的尘埃形成的彗发区分开。这颗彗星目前距离太远,哈勃望远镜无法分辨出它的核心。相反,哈勃的数据显示在彗核位置有一个明亮的尖峰。科学家团队后来建立了一个计算机模型,调整它以适应哈勃的图像。然后减去彗发的辉光,最终测算出彗核的实际大小。

科学家将彗核的亮度与智利阿塔卡马大型毫米 / 亚毫米阵列(ALMA)早期的无线电观测结果进行了比较,发现这颗彗星彗核表面比之前认为的更暗,比煤还黑。这颗彗星已经向太阳飞行了超过 100 万年,它被认为来自科学家假设的太阳系数万亿彗星的发源地-奥尔特云。奥尔特云里的彗星一开始并不是在离太阳这么远的地方形成的。相反,数十亿年前,当木星和土星的轨道仍在演化时,它们被巨大的外行星(木星土星等)之间的引力“弹球游戏”抛到了太阳系边缘。在那以后,遥远的彗星只有在其遥远的轨道被经过的恒星的引力拖拽时才会返回太阳系内部,就像从树上摇动苹果一样。

伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星为奥尔特云中彗星的大小分布及其总质量提供了宝贵的线索。奥尔特云的质量估计差异很大,高达地球质量的 20 倍。

此前科学家发现彗核最大的彗星为 C / 2002 VQ94,其核心直径估计为 96 公里(60 英里),它是由林肯近地小行星研究 (LINEAR) 项目于 2002 年发现的。

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关键词:哈勃望远镜彗星

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