Το Τηλεσκόπιο Hubble επιβεβαίωσε ότι ο κομήτης Bernardinelli-Bernstein είναι μεγαλύτερος που έχει παρατηρηθεί ποτέ
Οι κάτοικοι του βαθέως διαστήματος, οι κομήτες είναι από τα παλαιότερα αντικείμενα στο ηλιακό σύστημα. Αυτά τα παγωμένα «μπλοκ Lego» έχουν απομείνει από τις πρώτες μέρες της κατασκευής του πλανήτη. Πετάχτηκαν ανεπιτήδευτα έξω από το ηλιακό σύστημα σε ένα παιχνίδι βαρυτικού φλίπερ ανάμεσα στους τεράστιους εξωτερικούς πλανήτες. Οι εκτοξευμένοι κομήτες εγκαταστάθηκαν στο Νέφος του Oort, μια τεράστια δεξαμενή μακρινών κομητών που περικυκλώνουν το ηλιακό σύστημα σε πολλά δισεκατομμύρια μίλια στο βαθύ διάστημα.
Η εντυπωσιακή ουρά ενός τυπικού κομήτη μήκους πολλών εκατομμυρίων μιλίων, που τον κάνει να μοιάζει με ουρανοξύστη, διαψεύδει το γεγονός ότι η πηγή στην καρδιά των πυροτεχνημάτων είναι ένας συμπαγής πυρήνας πάγου αναμεμειγμένος με σκόνη - μια βρώμικη χιονόμπαλα. Οι περισσότεροι πυρήνες κομήτων έχουν διάμετρο μερικά μίλια και έτσι θα χωρούσαν μέσα σε μια μικρή πόλη, αλλά οι αστρονόμοι του Hubble έχουν αποκαλύψει ένα μεγάλο κύμα. Ο κομήτης C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) θα μπορούσε να είναι τόσο μεγάλος όσο 85 μίλια, πάνω από το διπλάσιο του πλάτους της πολιτείας του Ρόουντ Άιλαντ.
Ο κομήτης C/2014 UN271 ανακαλύφθηκε από τους αστρονόμους Pedro Bernardinelli και Gary Bernstein σε αρχειακές εικόνες από το Dark Energy Survey στο Διαμερικανικό Παρατηρητήριο Cerro Tololo στη Χιλή. Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά ανεπιτήδευτα το 2010. Οι παρατηρήσεις του Hubble το 2022 χρειάστηκαν για να γίνει διάκριση του στερεού πυρήνα από το τεράστιο σκονισμένο κέλυφος που τον περιβάλλει, με τη βοήθεια ραδιοπαρατηρήσεων.
Ο κομήτης απέχει τώρα λιγότερο από 2 δισεκατομμύρια μίλια από τον Ήλιο και σε μερικά εκατομμύρια χρόνια θα επιστρέψει στο έδαφος φωλιάς του στο Νέφος του Oort.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA προσδιόρισε το μέγεθος του μεγαλύτερου πυρήνα παγωμένου κομήτη που έχουν δει ποτέ αστρονόμοι. Η εκτιμώμενη διάμετρος είναι περίπου 80 μίλια, καθιστώντας την μεγαλύτερη από την πολιτεία του Ρόουντ Άιλαντ. Ο πυρήνας είναι περίπου 50 φορές μεγαλύτερος από ό,τι βρίσκεται στην καρδιά των πιο γνωστών κομητών. Η μάζα του υπολογίζεται ότι είναι εκπληκτικά 500 τρισεκατομμύρια τόνοι, εκατό χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη μάζα ενός τυπικού κομήτη που βρίσκεται πολύ πιο κοντά στον Ήλιο.
Ο κολοσσός κομήτης, C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) βαραίνει με αυτόν τον τρόπο με 22.000 μίλια την ώρα από την άκρη του ηλιακού συστήματος. Αλλά να μην ανησυχείς. Ποτέ δεν θα πλησιάσει περισσότερο από 1 δισεκατομμύριο μίλια μακριά από τον Ήλιο, που είναι λίγο πιο μακριά από την απόσταση του πλανήτη Κρόνου. Και αυτό δεν θα γίνει μέχρι το έτος 2031.
Ο προηγούμενος κάτοχος του ρεκόρ είναι ο κομήτης C/2002 VQ94, με πυρήνα που εκτιμάται ότι έχει διάμετρο 60 μίλια. Ανακαλύφθηκε το 2002 από το έργο Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR).
"Αυτός ο κομήτης είναι κυριολεκτικά η κορυφή του παγόβουνου για πολλές χιλιάδες κομήτες που είναι πολύ αμυδροί για να δούμε στα πιο απομακρυσμένα μέρη του ηλιακού συστήματος", δήλωσε ο David Jewitt, καθηγητής πλανητικής επιστήμης και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος. Angeles (UCLA) και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης στο The Astrophysical Journal Letters. "Πάντα υποπτευόμασταν ότι αυτός ο κομήτης έπρεπε να είναι μεγάλος επειδή είναι τόσο φωτεινός σε τόσο μεγάλη απόσταση. Τώρα επιβεβαιώνουμε ότι είναι."
Ο κομήτης C/2014 UN271 ανακαλύφθηκε από τους αστρονόμους Pedro Bernardinelli και Gary Bernstein σε αρχειακές εικόνες από το Dark Energy Survey στο Διαμερικανικό Παρατηρητήριο Cerro Tololo στη Χιλή. Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά τον Νοέμβριο του 2010, όταν βρισκόταν 3 δισεκατομμύρια μίλια από τον Ήλιο, που είναι σχεδόν η μέση απόσταση από τον Ποσειδώνα. Από τότε, έχει μελετηθεί εντατικά από επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια.
"Αυτό είναι ένα εκπληκτικό αντικείμενο, δεδομένου του πόσο ενεργό είναι όταν είναι ακόμα τόσο μακριά από τον Ήλιο", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας Man-To Hui από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Μακάο, Taipa, Μακάο. «Μαντέψαμε ότι ο κομήτης μπορεί να είναι αρκετά μεγάλος, αλλά χρειαζόμασταν τα καλύτερα δεδομένα για να το επιβεβαιώσουμε». Έτσι, η ομάδα του χρησιμοποίησε το Hubble για να τραβήξει πέντε φωτογραφίες του κομήτη στις 8 Ιανουαρίου 2022.
Η πρόκληση στη μέτρηση αυτού του κομήτη ήταν πώς να διακρίνουμε τον συμπαγή πυρήνα από το τεράστιο σκονισμένο κώμα που τον τυλίγει. Ο κομήτης είναι αυτή τη στιγμή πολύ μακριά για να μπορέσει ο πυρήνας του να επιλυθεί οπτικά από το Hubble. Αντίθετα, τα δεδομένα Hubble δείχνουν μια φωτεινή ακίδα φωτός στη θέση του πυρήνα. Στη συνέχεια, ο Hui και η ομάδα του έφτιαξαν ένα μοντέλο υπολογιστή του περιβάλλοντος κώματος και το προσάρμοσαν ώστε να ταιριάζει στις εικόνες του Hubble. Στη συνέχεια, η λάμψη του κώματος αφαιρέθηκε για να αφήσει πίσω τον αστροειδή πυρήνα.
Ο Χούι και η ομάδα του συνέκριναν τη φωτεινότητα του πυρήνα με προηγούμενες ραδιοπαρατηρήσεις από τη Συστοιχία Μεγάλων Χιλιοστών/Υποχιλιοστών Atacama (ALMA) στη Χιλή. Αυτά τα συνδυασμένα δεδομένα περιορίζουν τη διάμετρο και την ανακλαστικότητα του πυρήνα. Οι νέες μετρήσεις του Hubble είναι κοντά στις προηγούμενες εκτιμήσεις μεγέθους από το ALMA, αλλά υποδηλώνουν πειστικά μια πιο σκοτεινή επιφάνεια πυρήνα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. «Είναι μεγάλο και είναι πιο μαύρο από κάρβουνο», είπε ο Jewitt.
Ο κομήτης πέφτει προς τον Ήλιο για πάνω από 1 εκατομμύριο χρόνια. Προέρχεται από το υποθετικό έδαφος φωλιάσματος τρισεκατομμυρίων κομητών, που ονομάζεται Νέφος Oort. Το διάχυτο σύννεφο πιστεύεται ότι έχει ένα εσωτερικό άκρο 2.000 έως 5.000 φορές την απόσταση μεταξύ του Ήλιου και της Γης. Το εξωτερικό του άκρο μπορεί να εκτείνεται τουλάχιστον στο ένα τέταρτο της εξόδου μέχρι την απόσταση των πλησιέστερων αστεριών στον Ήλιο μας, του συστήματος Άλφα Κενταύρου.
Οι κομήτες του Νέφους Oort δεν σχηματίστηκαν στην πραγματικότητα τόσο μακριά από τον Ήλιο. Αντίθετα, πετάχτηκαν έξω από το ηλιακό σύστημα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια από ένα βαρυτικό «παιχνίδι φλίπερ» μεταξύ των τεράστιων εξωτερικών πλανητών, όταν οι τροχιές του Δία και του Κρόνου ήταν ακόμη σε εξέλιξη. Οι μακρινοί κομήτες ταξιδεύουν πίσω προς τον Ήλιο και τους πλανήτες μόνο εάν οι μακρινές τροχιές τους διαταραχθούν από τη βαρυτική έλξη ενός διερχόμενου άστρου - όπως το τίναγμα των μήλων από ένα δέντρο.
Ο κομήτης Bernardinelli-Bernstein ακολουθεί μια ελλειπτική τροχιά 3 εκατομμυρίων ετών, απομακρύνοντάς τον από τον Ήλιο περίπου μισό έτος φωτός. Ο κομήτης απέχει τώρα λιγότερο από 2 δισεκατομμύρια μίλια από τον Ήλιο, πέφτοντας σχεδόν κάθετα στο επίπεδο του ηλιακού μας συστήματος. Σε αυτή την απόσταση οι θερμοκρασίες είναι μόνο περίπου μείον 348 βαθμούς Φαρενάιτ. Ωστόσο, είναι αρκετά ζεστό ώστε το μονοξείδιο του άνθρακα να εξαχνωθεί από την επιφάνεια για να δημιουργήσει το σκονισμένο κώμα.
Ο κομήτης Bernardinelli-Bernstein παρέχει μια ανεκτίμητη ένδειξη για την κατανομή μεγέθους των κομητών στο Νέφος του Oort και ως εκ τούτου τη συνολική του μάζα. Οι εκτιμήσεις για τη μάζα του Νέφους του Oort ποικίλλουν ευρέως, φτάνοντας έως και 20 φορές τη μάζα της Γης.
Το Νέφος του Όορτ, που υποτέθηκε για πρώτη φορά το 1950 από τον Ολλανδό αστρονόμο Jan Oort, παραμένει ακόμα θεωρία, επειδή οι αναρίθμητοι κομήτες που το αποτελούν είναι πολύ αμυδροί και μακρινοί για να μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα. Κατά ειρωνικό τρόπο, αυτό σημαίνει ότι η μεγαλύτερη δομή του ηλιακού συστήματος είναι σχεδόν αόρατη. Υπολογίζεται ότι το ζεύγος των διαστημοπλοίων Voyager της NASA δεν θα φτάσει στο εσωτερικό βασίλειο του Νέφους Oort για άλλα 300 χρόνια και θα μπορούσε να πάρει έως και 30.000 χρόνια για να περάσει μέσα από αυτό.
Περιστασιακά στοιχεία προέρχονται από την πτώση κομητών που μπορούν να εντοπιστούν σε αυτό το έδαφος φωλεοποίησης. Πλησιάζουν τον Ήλιο από όλες τις διαφορετικές κατευθύνσεις που σημαίνει ότι το σύννεφο πρέπει να έχει σφαιρικό σχήμα. Αυτοί οι κομήτες είναι δείγματα βαθιάς κατάψυξης της σύνθεσης του πρώιμου ηλιακού συστήματος, που διατηρούνται για δισεκατομμύρια χρόνια. Η πραγματικότητα του Νέφους Oort ενισχύεται από τη θεωρητική μοντελοποίηση του σχηματισμού και της εξέλιξης του ηλιακού συστήματος. Όσο περισσότερες παρατηρητικές αποδείξεις μπορούν να συγκεντρωθούν μέσω ερευνών βαθέων ουρανών σε συνδυασμό με παρατηρήσεις πολλαπλών μηκών κύματος, τόσο καλύτερα οι αστρονόμοι θα κατανοήσουν τον ρόλο του Νέφους Oort στην εξέλιξη του ηλιακού συστήματος.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble είναι ένα έργο διεθνούς συνεργασίας μεταξύ της NASA και της ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία). Το διαστημικό κέντρο πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ διαχειρίζεται το τηλεσκόπιο. Το Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI) στη Βαλτιμόρη του Μέριλαντ, διεξάγει επιστημονικές επιχειρήσεις Hubble. Το STScI λειτουργεί για τη NASA από την Ένωση Πανεπιστημίων για Έρευνα στην Αστρονομία, στην Ουάσιγκτον, D.C.
Σχόλια