Гигантская комета, обнаруженная во внешней Солнечной системе исследованием Темной энергии

 

Гигантская комета с окраин нашей Солнечной системы была обнаружена за шесть лет по данным Исследования Темной энергии. Комета Бернардинелли-Бернштейна, по оценкам, примерно в 1000 раз массивнее обычной кометы, что делает ее, возможно, самой крупной кометой, открытой в наше время. Он имеет чрезвычайно вытянутую орбиту, перемещаясь внутрь от далекого облака Оорта в течение миллионов лет. Это самая удаленная комета, которую можно обнаружить на ее приближающемся пути, что дает нам годы, чтобы наблюдать за ее эволюцией по мере приближения к Солнцу, хотя и не предсказывается, что она станет зрелищем невооруженным глазом.

 

Гигантская комета была обнаружена двумя астрономами после всестороннего поиска данных Исследования Темной энергии (DES). Комета, которая, по оценкам, имеет 100-200 километров в поперечнике, или примерно в 10 раз больше диаметра большинства комет, является ледяной реликвией, выброшенной из солнечной системы мигрирующими планетами-гигантами в ранней истории Солнечной системы. Эта комета совершенно не похожа ни на одну из виденных ранее, и оценка огромных размеров основана на том, сколько солнечного света она отражает.

Педро Бернардинелли и Гэри Бернштейн из Пенсильванского университета обнаружили комету, названную кометой Бернардинелли—Бернштейна (с обозначением C/2014 UN271), скрытую среди данных, собранных 570-мегапиксельной камерой Темной энергии (DECam), установленной на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в Межамериканской обсерватории Серро Тололо (CTIO) в Чили. Анализ данных Исследования Темной энергии поддерживается Министерством энергетики (DOE) и Национальным научным фондом (NSF), а научный архив DECam курируется Центром науки и данных сообщества (CSDC) в NOIRLab NSF. CTIO и CSDC являются программами NOIRLab.

Один из самых высокопроизводительных широкополосных ПЗС-изображений в мире, DECam был разработан специально для DES и эксплуатировался DOE и NSF в период с 2013 по 2019 год. ДЕКам финансировался Министерством здравоохранения и был построен и протестирован в Фермилаборатории Министерства здравоохранения. В настоящее время DECam используется для программ, охватывающих огромный спектр наук.

Перед DES была поставлена задача составить карту 300 миллионов галактик на площади 5000 квадратных градусов ночного неба, но за шесть лет наблюдений она также наблюдала множество комет и транснептуновых объектов, проходящих через обследованное поле. Транснептуновый объект, или TNO,-это ледяное тело, которое находится в нашей солнечной системе за орбитой Нептуна.

Бернардинелли и Бернштейн использовали 15-20 миллионов процессорных часов в Национальном центре суперкомпьютерных приложений и Fermilab, используя сложные алгоритмы идентификации и отслеживания для идентификации более 800 отдельных TNO из более чем 16 миллиардов отдельных источников, обнаруженных в 80 000 экспозициях, взятых в рамках DES. Тридцать два из этих обнаружений принадлежали, в частности, одному объекту—C/2014 UN271.

Кометы-это ледяные тела, которые испаряются по мере приближения к теплу Солнца, отращивая свои комы и хвосты. На снимках DES объекта в 2014-2018 годах не был показан типичный хвост кометы, но в течение дня после объявления о его открытии через Центр Малых планет астрономы, использующие сеть обсерватории Лас-Камбрес, сделали свежие снимки кометы Бернардинелли-Бернштейна, которые показали, что за последние три года она превратилась в кому, что официально делает ее кометой.

Его нынешнее путешествие внутрь началось на расстоянии более 40 000 астрономических единиц (au) от Солнца—другими словами, в 40 000 раз дальше от Солнца, чем Земля, или на расстоянии 6 триллионов километров (3,7 триллиона миль или 0,6 световых года-1/7 расстояния до ближайшей звезды). Для сравнения, Плутон в среднем находится на расстоянии 39 а. е.от Солнца. Это означает, что комета Бернардинелли-Бернштейна возникла в Облаке Оорта из объектов, выброшенных во время ранней истории Солнечной системы. Это может быть самый большой член Облака Оорта, когда-либо обнаруженный, и это первая комета на входящем пути, обнаруженная так далеко.

Комета Бернардинелли-Бернштейна в настоящее время находится гораздо ближе к Солнцу. Впервые он был замечен DES в 2014 году на расстоянии 29 а.е. (4 миллиарда километров или 2,5 миллиарда миль, примерно расстояние до Нептуна), а по состоянию на июнь 2021 года он составлял 20 а. е. (3 миллиарда километров или 1,8 миллиарда миль, расстояние до Урана) от Солнца и в настоящее время светит с магнитудой 20. Орбита кометы перпендикулярна плоскости солнечной системы, и она достигнет своей ближайшей точки к Солнцу (известной как перигелий) в 2031 году, когда она будет находиться на расстоянии около 11 а. е. (немного больше, чем расстояние Сатурна от Солнца), но она не приблизится. Несмотря на размеры кометы, в настоящее время прогнозируется, что наблюдателям за небом потребуется большой любительский телескоп, чтобы увидеть ее даже в самом ярком свете.

"Мы имеем честь открыть, возможно, самую большую комету из когда—либо виденных-или, по крайней мере, большую, чем любая хорошо изученная,—и поймали ее достаточно рано, чтобы люди могли наблюдать, как она развивается по мере приближения и прогрева", - сказал Гэри Бернштейн. "Он не посещал солнечную систему более 3 миллионов лет."

За кометой Бернардинелли-Бернштейна будет интенсивно следить астрономическое сообщество, в том числе с помощью оборудования NOIRLab, чтобы понять состав и происхождение этой массивной реликвии с момента рождения нашей собственной планеты. Астрономы подозревают, что в Облаке Оорта далеко за Плутоном и поясом Койпера может быть еще много неоткрытых комет такого размера, ожидающих своего часа. Считается, что эти гигантские кометы были рассеяны в отдаленных уголках Солнечной системы в результате миграции Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна в начале их истории.

"Это очень необходимый якорь для изучения неизвестной популяции крупных объектов в Облаке Оорта и их связи с ранней миграцией ледяных/газовых гигантов вскоре после формирования Солнечной системы", - сказал астроном NOIRLab Тод Лауэр.

"Эти наблюдения демонстрируют ценность долгосрочных обзорных наблюдений на национальных объектах, таких как телескоп Бланко", - говорит Крис Дэвис, директор программы Национального научного фонда NOIRLab. "Обнаружение огромных объектов, таких как комета Бернардинелли-Бернштейна, имеет решающее значение для нашего понимания ранней истории нашей солнечной системы."

Пока неизвестно, насколько активным и ярким он станет, когда достигнет перигелия. Однако Бернардинелли говорит, что обсерватория Веры С. Рубин, будущая программа NOIRLab, "будет непрерывно измерять комету Бернардинелли-Бернштейна вплоть до ее перигелия в 2031 году и, вероятно, найдет много, много других подобных ей", что позволит астрономам гораздо более подробно охарактеризовать объекты из Облака Оорта. Об этом исследовании было сообщено в Центр Малых планет.

ИСТОЧНИК

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (29.06.2021)
Просмотров: 60 | Рейтинг: 0.0/0