Gigantska kometa pronađena u vanjskom solarnom sistemu od strane Dark Energy Survey

Džinovska kometa sa periferije našeg Sunčevog sistema otkrivena je za šest godina podataka iz istraživanja Dark Energy Survey. Procjenjuje se da je kometa Bernardinelli-Bernstein oko 1000 puta masivnija od tipične komete, što je čini vjerovatno najvećom kometom otkrivenom u moderno doba. Ima izuzetno izduženu orbitu, putujući prema unutra od udaljenog Oortovog oblaka milionima godina. To je najudaljenija kometa koja je otkrivena na svom nadolazećem putu, što nam daje godine da gledamo kako se razvija kako se približava Suncu, iako se ne predviđa da će postati spektakl golim okom.

Dvojica astronoma otkrila su džinovsku kometu nakon sveobuhvatne pretrage podataka istraživanja Dark Energy Survey (DES). Kometa, čija je prečnik procijenjena na 100-200 kilometara, ili oko 10 puta veći od prečnika većine kometa, je ledena relikvija koju su migrirajuće džinovske planete izbacile iz Sunčevog sistema u ranoj istoriji Sunčevog sistema. Ova kometa je sasvim drugačija od bilo koje druge viđene ranije, a procjena ogromne veličine temelji se na tome koliko sunčeve svjetlosti reflektira.

Pedro Bernardinelli i Gary Bernstein, sa Univerziteta Pennsylvania, pronašli su kometu – nazvanu kometa Bernardinelli-Bernstein (sa oznakom C/2014 UN271) – skrivenu među podacima koje je prikupila kamera tamne energije od 570 megapiksela (DECam) postavljena na Víctor. M. Blanco 4-metarski teleskop na Interameričkoj opservatoriji Cerro Tololo (CTIO) u Čileu. Analizu podataka iz istraživanja o tamnoj energiji podržavaju Ministarstvo energetike (DOE) i Nacionalna naučna fondacija (NSF), a naučnu arhivu DECam kurira Centar za nauku i podatke zajednice (CSDC) u NSF-ovom NOIRLab-u. CTIO i CSDC su programi NOIRLab-a.

Jedan od najučinkovitijih CCD uređaja za snimanje širokog polja na svijetu, DECam je dizajniran posebno za DES i njime su upravljali DOE i NSF između 2013. i 2019. DECam je finansirao DOE, a napravljen je i testiran u Fermilab-u DOE-a. Trenutno se DECam koristi za programe koji pokrivaju ogroman spektar nauke.

DES je imao zadatak da mapira 300 miliona galaksija na površini od 5000 kvadratnih stepeni noćnog neba, ali je tokom svojih šest godina posmatranja takođe posmatrao mnoge komete i trans-neptunske objekte koji prolaze kroz polje koje je istraživano. Trans-neptunski objekat, ili TNO, je ledeno tijelo koje se nalazi u našem Sunčevom sistemu izvan orbite Neptuna.

Slika otkrića komete Bernardinelli-Bernstein (s napomenama). Zasluge: Nacionalna naučna fondacija
Bernardinelli i Bernstein koristili su 15-20 miliona CPU sati u Nacionalnom centru za superkompjuterske aplikacije i Fermilab-u, koristeći sofisticirane algoritme za identifikaciju i praćenje da identifikuju preko 800 pojedinačnih TNO-ova među više od 16 milijardi pojedinačnih izvora otkrivenih u 80,000 ekspozicija snimljenih kao dio DES. Trideset i dva od tih otkrivanja pripadala su posebno jednom objektu — C/2014 UN271.

Komete su ledena tijela koja isparavaju dok se približavaju toplini Sunca, rastući im komu i repove. DES slike objekta 2014-2018 nisu pokazale tipičan rep komete, ali u roku od jednog dana od objave njegovog otkrića preko Centra malih planeta, astronomi su koristeći mrežu opservatorije Las Cumbres snimili svježe slike komete Bernardinelli-Bernstein koja otkrio je da je u posljednje tri godine prerastao u komu, čime je zvanično postao kometa.

Njegovo sadašnje unutrašnje putovanje započelo je na udaljenosti od preko 40,000 astronomskih jedinica (au) od Sunca—drugim riječima 40,000 puta dalje od Sunca nego što je Zemlja, ili 6 triliona kilometara dalje (3.7 triliona milja ili 0.6 svjetlosnih godina—1/ 7 udaljenosti do najbliže zvijezde). Poređenja radi, Pluton je u proseku udaljen 39 au od Sunca. To znači da je kometa Bernardinelli-Bernstein nastala u Oortovom oblaku objekata, izbačenih tokom rane istorije Sunčevog sistema. To bi mogao biti najveći član Oortovog oblaka ikada otkriven, i to je prva kometa na dolaznoj putanji koja je otkrivena tako daleko.

Komet Bernardinelli-Bernstein je trenutno mnogo bliži Suncu. DES ga je prvi put vidio 2014. na udaljenosti od 29 au (4 milijarde kilometara ili 2.5 milijarde milja, otprilike udaljenost Neptuna), a od juna 2021. iznosila je 20 au (3 milijarde kilometara ili 1.8 milijardi milja, udaljenosti Urana) od Sunca i trenutno sija na magnitude 20. Orbita komete je okomita na ravan Sunčevog sistema i ona će dostići svoju najbližu tačku Suncu (poznatu kao perihel) 2031. godine, kada će biti oko 11. au udaljena (malo više od udaljenosti Saturna od Sunca)—ali se neće približiti. Uprkos veličini komete, trenutno se predviđa da će posmatračima neba biti potreban veliki amaterski teleskop da bi je videli, čak i kada je najsjajnija.

“Imamo privilegiju da smo otkrili možda najveću kometu ikada viđenu – ili barem veću od bilo koje dobro proučene – i uhvatili je dovoljno rano da bi ljudi mogli gledati kako se razvija kako se približava i zagrijava,” rekao je Gary Bernstein. “Nije posjetio Sunčev sistem više od 3 miliona godina.”
Ovo zumiranje prikazuje sliku iz istraživanja tamne energije (DES) sastavljenu od nekih ekspozicija otkrića koje prikazuju kometu Bernardinelli-Bernstein koju je prikupila kamera tamne energije od 570 megapiksela (DECam) postavljena na 4-metarski teleskop Víctor M. Blanco u Cerru Interamerička opservatorija Tololo (CTIO) u Čileu. Procjenjuje se da je kometa Bernardinelli-Bernstein (precizno u centru) oko 1000 puta masivnija od tipične komete, što je čini vjerovatno najvećom kometom otkrivenom u moderno doba. Ima izuzetno izduženu orbitu, putujući prema unutra od udaljenog Oortovog oblaka milionima godina. To je najudaljenija kometa koja je otkrivena na njenoj nadolazećoj putanji. DECam je dizajniran posebno za DES i njime su upravljali DOE i NSF između 2013. i 2019. DECam je finansiran od strane DOE i napravljen je i testiran u Fermilab-u DOE-a. Analizu podataka iz ankete o tamnoj energiji podržavaju Ministarstvo energetike (DOE) i Nacionalna naučna fondacija (NSF), a naučnu arhivu DECam kurira Centar za nauku i podatke zajednice (CSDC) u NSF-ovom NOIRLab-u. CTIO i CSDC su programi NOIRLaba. Zasluge: Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn)/DESI Legacy Imaging Surveys. Muzika Zero-project : Kroz ogledalo (zero-project.gr)
Kometu Bernardineli-Bernštajn će intenzivno pratiti astronomska zajednica, uključujući i NOIRLab objekte, kako bi razumeli sastav i poreklo ove masivne relikvije od rođenja naše planete. Astronomi sumnjaju da bi moglo biti mnogo više neotkrivenih kometa ove veličine koje čekaju u Oortovom oblaku daleko iza Plutona i Kuiperovog pojasa. Smatra se da su ove divovske komete rasute u daleke krajeve Sunčevog sistema migracijom Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna u ranoj istoriji.

“Ovo je prijeko potrebno sidro o nepoznatoj populaciji velikih objekata u Oortovom oblaku i njihovoj povezanosti s ranom migracijom ledenih/plinskih divova ubrzo nakon formiranja Sunčevog sistema”, rekao je astronom NOIRLaba Tod Lauer.

“Ova zapažanja pokazuju vrijednost dugotrajnih istraživanja na nacionalnim objektima kao što je teleskop Blanco,” kaže Chris Davis, direktor programa Nacionalne naučne fondacije za NOIRLab. „Pronalaženje ogromnih objekata poput komete Bernardineli-Bernštajn je ključno za naše razumevanje rane istorije našeg Sunčevog sistema.

Još nije poznato koliko će aktivna i sjajna postati kada dostigne perihel. Međutim, Bernardinelli kaže da će Opservatorij Vera C. Rubin, budući program NOIRLab-a, “kontinuirano mjeriti kometu Bernardinelli-Bernstein sve do njenog perihela 2031. godine, i vjerovatno pronaći mnogo, mnogo drugih sličnih njoj”, omogućavajući astronomima da karakteriziraju objekte iz Oortovog oblaka sa mnogo više detalja.