暗能量调查在太阳系外发现异常彗星 比典型彗星大1000倍

　　一颗来自我们太阳系外围的巨大彗星在6年的暗能量调查数据中被发现。Bernardinelli-Bernstein 彗星的质量估计是典型彗星的 1000 倍，可以说是现代发现的最大彗星。它有一个极其细长的轨道，从遥远的奥尔特云向内旅行数百万年。它是在其来袭路径上发现的最遥远的彗星，让我们有数年时间观察它在接近太阳时的演变，尽管预计它不会成为肉眼奇观。这个不寻常的游荡天体将在 2031 年最接近太阳。

　　在对暗能量调查 （DES） 的数据进行全面搜索后，两位天文学家发现了一颗巨大的彗星。这颗彗星的直径估计为 100 至 200 公里，大约是大多数彗星直径的 10 倍，是太阳系早期历史上巨行星迁移时从太阳系中抛出的冰冷遗迹。这颗彗星与以前见过的其他彗星完全不同，其巨大的尺寸估计是基于它反射的阳光量。

　　宾夕法尼亚大学的佩德罗·贝尔纳迪内利和加里·伯恩斯坦发现这颗彗星——被命名为贝尔纳迪内利-伯恩斯坦彗星(代号为C/2014 UN271)——隐藏在智利塞罗托洛美洲天文台(CTIO)维克特·布兰科4米望远镜上安装的5.7亿像素暗能量相机(DECam)收集的数据中。

　　DECam 是世界上性能最高的宽视场 CCD 成像器之一，专为 DES 设计，由美国能源部和美国国家科学基金会在 2013 年至 2019 年期间运营。DECam 由美国能源部资助，并在美国能源部的费米实验室制造和测试。目前，DECam 用于涵盖广泛科学的程序。

　　DES的任务是在5000平方度的夜空中绘制3亿个星系，但在六年的观测期间，它还观测到许多彗星和海王星外的物体穿过被调查的区域。海王星外天体(trans- nepunian object，简称TNO)是位于我们太阳系中海王星轨道之外的一个冰体。

　　Bernardinelli-Bernstein在国家超级计算应用中心和费米实验室使用了1500 - 2000万CPU小时，采用复杂的识别和跟踪算法，从作为DES的一部分的8万次曝光中检测到的160多亿单独源中识别出800多个TNOs。其中32个检测属于一个特定的物体- C/2014 UN271。

　　彗星是冰冷的天体，当它们接近太阳的温暖时会蒸发，形成彗发和彗尾。该天体在2014–2018年的DES图像没有显示典型的彗星尾巴，但在通过小行星中心宣布发现它的一天内，天文学家使用拉斯坎布雷斯天文台网络拍摄了伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星的新图像，该图像显示它在过去3年中一直处于昏迷状态，使其正式成为彗星。

　　它目前向内的旅程开始于距离太阳超过40，000天文单位(au)的地方——换句话说，距离太阳的距离是地球的40，000倍，即6万亿公里(3.7万亿英里或0.6光年——距离最近恒星的1/7)。相比之下，冥王星平均距离太阳 39 天文单位。这意味着Bernardinelli-Bernstein彗星起源于奥尔特云天体，在太阳系的早期历史中被抛出。它可能是有史以来探测到的奥尔特云中最大的成员，也是在如此远的距离上探测到的第一颗进入路径上的彗星。

　　Bernardinelli-Bernstein彗星目前离太阳更近。DES 于 2014 年首次在距离 29 au（40 亿公里或 25 亿英里，大致相当于海王星的距离）处看到它，到 2021 年 6 月，它是 20 au（30 亿公里或 18 亿英里，海王星的距离）。天王星与太阳的距离，目前的亮度为 20 等。这颗彗星的轨道垂直于太阳系的平面，它将在2031年到达离太阳最近的点(被称为近日点)，那时它将在11 au左右(比土星离太阳的距离多一点)——但它不会变得更近。尽管这颗彗星很大，但据目前预测，天文学家将需要一台大型业余望远镜才能看到它，即使是最亮的时候。

　　加里伯恩斯坦说：“我们有幸发现了可能是有史以来最大的彗星——或者至少比任何经过充分研究的彗星都要大——并且很早就发现了它，以便人们观察它在接近和升温时的演变。” “它已经有超过 300 万年没有访问过太阳系了。”

　　Bernardinelli-Bernstein 彗星将受到天文学界的密切关注，包括使用 NOIRLab 设施，以了解这个巨大遗迹的组成和起源，从我们自己的星球诞生开始。天文学家怀疑，在冥王星和柯伊伯带之外的奥尔特云中，可能还有更多这种大小的未被发现的彗星在等待着。这些巨型彗星被认为是由于木星、土星、天王星和海王星在其历史早期的迁移而分散到太阳系的遥远地区。

　　NOIRLab 天文学家托德劳尔说：“这是奥尔特云中未知的大型天体群体及其与太阳系形成后不久冰/气巨星早期迁移的联系的一个急需的锚点。”

　　“这些观测证明了对布兰科望远镜等国家设施进行长期调查观测的价值，”NOIRLab 国家科学基金会项目主任克里斯戴维斯说。“寻找像伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星这样的巨大物体对于我们了解太阳系的早期历史至关重要。”

　　目前尚不清楚它到达近日点时会变得多么活跃和明亮。然而，Bernardinelli 表示，NOIRLab 的未来项目 Vera C. Rubin 天文台“将持续测量 Bernardinelli-Bernstein 彗星直至 2031 年的近日点，并可能发现许多其它类似的彗星，从而使天文学家能够表征物体来自奥尔特云的更详细的信息。”