W ubiegłym roku astronomowie poinformowali o odkryciu komety C/2014 UN271 - największej jaką kiedykolwiek widziano. Teraz, dzięki obserwacjom wykonanym przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, naukowcy mogli dokładniej scharakteryzować obiekt. Kometa Bernardinelli-Bernstein, bo tak też jest nazywana, na cześć odkrywców, jest prawdziwym kolosem. Jej jądro ma około 140 kilometrów średnicy i ma masę 500 bilionów ton.
Niedawne obserwacje z wykorzystaniem teleskopu Hubble'a potwierdziły wcześniejsze spostrzeżenia, do których naukowcy doszli spoglądając na obiekt przy pomocy radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Kometa Bernardinelli-Bernstein jest największą dotychczas odkrytą kometą. Jej jądro ma około130-140 kilometrów średnicy, co oznacza, że około 50 razy przekracza rozmiary większości znanych nam komet. Dotychczasowa rekordzistka, kometa C/2002 VQ94, ma jądro mierzące zaledwie 96 kilometrów średnicy.
Obiekt obiega Słońce po eliptycznej orbicie, a pełne okrążenie zajmuje mu mniej więcej trzy miliony lat. Kometa Bernardinelli-Bernstein najbliższy Słońcu punkt w swojej podróży, czyli peryhelium, osiągnie w 2031 roku. Będzie to około 1,5 miliarda kilometrów od gwiazdy, następnie zacznie podróż z powrotem na krańce Układu Słonecznego. Naukowcy mają prawie dekadę na ulepszania możliwości obserwacyjnych, aby dowiedzieć się więcej o C/2014 UN271, zanim znów odleci w Obłok Oorta.
Opis niedawnych obserwacji z wykorzystaniem teleskopu Hubble'a ukazał się na łamach pisma „The Astrophysical Journal Letters” (DOI: 10.3847/2041-8213/ac626a).
Komety należą do najstarszych obiektów w Układzie Słonecznym. Są pozostałościami po formowaniu się naszego systemu planetarnego. W wyniku oddziaływań grawitacyjnych między masywnymi planetami zostały wyrzucone na krańce Układu Słonecznego do Obłoku Oorta, sferycznego obłoku gazów i pyłów oraz mniejszych i większych obiektów, który rozciąga się od 300 do nawet 100 tys. jednostek astronomicznych (jedna jednostka astronomiczna - j.a. - to w przybliżeniu średnia odległość Ziemi od Słońca, wynosi około 150 milionów kilometrów). Jednak szczegóły zewnętrznych rubieży Układu Słonecznego są nam nieznane i trudne do zgłębienia.
Najbardziej charakterystyczną cechą komet jest ich warkocz kometarny – strumień gazów i pyłów wydobywający się z komety w wyniku oddziaływań z wiatrem słonecznym. Warkocz może się ciągnąć na wiele milionów kilometrów, a jego źródłem jest jądro komety, zbudowane z lodu, pyłu oraz większych i mniejszych okruchów skalnych.
Większość jąder komet ma średnicę kilku kilometrów. Zdarzają się większe, jak wspomniana wcześnie kometa C/2002 VQ94, ale obiekt sklasyfikowany jako C/2014 UN271 ma największe jądro, jakie kiedykolwiek widziano i ma średnicę około 140 kilometrów.
Kometa C/2014 UN271 została odkryta przez astronomów Pedro Bernardinelli i Gary'ego Bernsteina w archiwalnych danych z przeglądu Dark Energy Survey (DES). To międzynarodowy projekt mapowania kosmosu, w tym zewnętrznego Układu Słonecznego, który był prowadzony w latach 2013-2019. Jednak, jak się później okazało, ślad komety widnieje też w danych obserwacyjnych z 2010 roku.
W DES uczeni starali się zebrać dane, które mogłyby rzucić nieco światła na rolę, jaką ciemna energia odegrała i nadal odgrywa w ekspansji i ewolucji kosmosu. Przez kilkaset nocy obserwowano południowe niebo w podczerwieni i bliskiej podczerwieni, badając obiekty, takie jak supernowe i gromady galaktyk, a przy okazji zewnętrzne rubieże Układu Słonecznego. Badanie ujawniło 461 wcześniej nieznanych obiektów orbitujących za Neptunem. Jednym z nich był obiekt C/2014 UN271.
Początkowo uczeni sądzili, że mają do czynienia z planetą karłowatą krążąca w zewnętrznych częściach naszego systemu planetarnego na orbicie przypominającej kometę. Jednak z czasem obiekt zaczął przejawiać aktywność kometarną, co ucięło spekulację na temat jego natury. Ale dopiero niedawne obserwacje przy pomocy teleskopu Hubble'a pozwoliły na odróżnienia stałego jądra komety od otaczającej je ogromnej pyłowej otoczki.
Dzięki tym obserwacjom uczeni określili rozmiar największego jądra komety, jakie kiedykolwiek widzieli. Szacowana średnica ma około 130-140 kilometrów. Jądro to swoimi rozmiarami przekracza o około 50 razy większość znanych nam komet. Jego masę badacze oszacowali na oszałamiające 500 bilionów ton, sto tysięcy razy większą niż masa typowej komety znajdującej się znacznie bliżej Słońca.
Kometa Bernardinelli-Bernstein pędzi obecnie w kierunku Słońca z prędkością ponad 35 tys. kilometrów na godzinę. Ale nie ma się co martwić o ewentualną kolizję z Ziemią. Obiekt ten nigdy nie zbliży się na mniej niż 1,5 miliarda kilometrów od Słońca, a to nastąpi dopiero w 2031 roku.
- Ta kometa jest dosłownie wierzchołkiem góry lodowej dla wielu tysięcy komet, które odbijają zbyt mało światła, by dostrzec je w najbardziej odległych częściach Układu Słonecznego – powiedział David Jewitt z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA), współautor nowego badania. - Zawsze podejrzewaliśmy, że ta kometa musi być duża, ponieważ jest tak jasna z tak dużej odległości. Teraz potwierdzamy, że tak właśnie jest – dodał.
- To niesamowity obiekt, biorąc pod uwagę jego aktywność, gdy jest jeszcze tak daleko od Słońca – przyznał Man-To Hui z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Taipa w Macau, główny autor publikacji. - Spodziewaliśmy się, że kometa może być dość duża, ale potrzebowaliśmy najlepszych danych, aby to potwierdzić - zaznaczył.
Wyzwaniem w ostatnich pomiarach było odróżnienie stałego jądra od otaczającej je ogromnej, pyłowej komy. Kometa jest obecnie zbyt daleko, aby jej jądro mogło zostać wizualnie rozpoznane przez Hubble'a. Ale dane zebrane przez teleskop pokazują pojaśnienie w miejscu, gdzie znajduje się jądro. Hui i jego zespół stworzyli komputerowy model otaczającej kometę otoczki gazowo-pyłowej i dostosowali go do obrazów Hubble'a. Następnie usunięto blask komy, aby pozostawić samo jądro.
Hui i jego zespół porównali jasność jądra z wcześniejszymi obserwacjami wykonanymi za pomocą radioteleskopu ALMA w Chile. Te połączone dane pozwoliły dość dokładnie oszacować średnicę obiektu i jego albedo, czyli stosunek ilości światła odbitego do padającego. Nowe pomiary wykonane z wykorzystaniem danych zebranych przez teleskop Hubble'a są zbliżone do wcześniejszych szacunków rozmiaru określonych za pomocą obserwatorium ALMA, ale sugerują, że jądro jest ciemniejsze niż wcześniej sądzono. - Obiekt ten jest duży i czarniejszy niż węgiel – powiedział Jewitt.
Źródło: University of California, Los Angeles, fot. NASA, ESA, Man-To Hui (Macau University of Science and Technology), David Jewitt (UCLA)Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)
