巨型彗星Bernardinelli-Bernstein 是目前最大的冰体，它被发现历程是什么？

　　科学家们简短地估计，现在所知的Bernardinelli-Bernstein坦彗星是迄今为止发现的最大的冰体，直径可能超过100英里(160公里)。额外的观察使这一点受到质疑，但是给了“大彗星”一个新的区别：它长出了一条离太阳非常远的尾巴，暗示着更多的启示即将到来。总而言之，这个天体为天文学家提供了一个前所未有的机会来观察彗星的滑稽动作。

　　但是贝尔纳迪内利在为他的论文辩护前一周左右才发现了这个物体，他的论文重点是寻找一种完全不同类型的太阳系外物体，跨海王星物体。伯恩斯坦的主要科学兴趣在于另一个话题:寻找暗物质引起的扭曲。贝尔纳迪内利和伯恩斯坦就在这里，它们是迄今为止已知的最大彗星之一。

　　不同的探索

　　贝尔纳迪内利的博士论文专注于识别一类被称为跨海王星天体 （TNO） 的天体， Bernardinelli-Bernstein 彗星显然不是唯一，尽管他的研究也发现了其中的 800 多个。

　　TNO是大块岩石，顾名思义，它们围绕太阳运行，但仍处于海王星轨道之外。这大约是地球与太阳平均距离的30倍，大约为9300万英里（1.5 亿公里），科学家称之为天文单位或AU。但大多数TNO离太阳的距离都不会超过几百个天文单位。

　　因此，当贝尔纳迪内利的分析拉起一个物体并宣布它离太阳最远的点是离太阳数万个天文单位时，他注意到了。

　　检测实在是太诡异了，他以为是错误，就去寻找错误。但是那个任务没有成功，所以他把这个发现带给了他的顾问伯恩斯坦。

　　一个幸运的发现

　　研究人员在称为暗能量调查（DES） 的数据中发现了Bernardinelli-Bernstein彗星，该数据于 2013 年至 2019 年在智利 Cerro Tololo 美洲天文台的望远镜上运行。

　　暗能量调查，顾名思义，是一项旨在帮助科学家了解暗能量的调查，暗能量是一种科学家尚未直接看到的神秘物质，但据信占宇宙的 68％，并扭曲了我们对其他星系的看法。该项目捕获了 80,000 多张天空图像，大约每两周重新审视特定的斑块。在每张图像中都有数以万计的各种形状和大小的宇宙物体。

　　Bernardinelli 说：“当你拍摄天空的图像时，你不仅仅是在拍摄星系的图像，而是在拍摄你和它们之间的一切。”

　　因此 Bernardinelli 和 Bernstein 在一台超级计算机上预留了时间，并着手设计一种在暗能量调查图像中发现 TNO 的方法。利用每张图像的时间和位置来叠加太阳系视图，研究人员设置算法以识别何时至少有七张不同的图像排列在一起以显示根据太阳系物体运动的规律移动的斑点。

　　“这是一个巨大的连接点。” 贝尔纳迪内利说。

　　伯恩斯坦说，虽然七幅不同的图像是最低设置，但这颗巨大的彗星出现在 20 或 30 幅不同的图像中。“你绝对不可能偶然得到它。”他说。“我们马上就知道这是真的。”

　　但事实上，算法仍然不应该标记对象，他指出。伯纳迪内利和伯恩斯坦设定了计划，寻找距离太阳至少 30 个天文单位的天体，围绕海王星的轨道运行。该设置是一个方便的问题——它与作为研究人员主要目标的 TNO 的位置相匹配，并且较近的图像很难识别，通常在图像之间间隔两周。

　　然而，当调查开始时，这颗彗星已经更近了——到 2017 年距离太阳只有 25 个天文单位。

　　尽管最初让 Bernardinelli 脱颖而出的是彗星奇怪的轨道特征，但由于彗星的估计大小不同，这一发现引起了如此大的轰动。根据物体的亮度和距离，科学家们最初估计彗星的核心——其核心的冰岩——宽 60 到 120 英里（100 到 200 公里）。

　　具有讽刺意味的是，如果检测结果证明是该研究真正针对的 TNO 之一，那将不会有什么了不起，因为科学家们知道有很多这种大小的 TNO。但就彗星而言，这个大小估计确实是巨大的。在科学家们详细研究的彗星中，只有两个属于同一类：1997 年近距离接近地球的Hale-Bopp彗星和未深入太阳系的彗星 C/2002 VQ94 （LINEAR）比木星的轨道。

　　大型彗星是罕见的，因为相同的蒸发冰使它们变得如此壮观，以至于无法看到它们的存在，因此每次经过太阳都会使彗星比以前小一点。

　　伯纳迪内利说：“基本上很难看到大彗星，因为除非你在第一次或第二次通过时捕捉到它，否则它的大部分物质已经消失了。”

　　然而，科学家们一直期待像Bernardinelli-Bernstein彗星这样的天体存在，在太阳系寒冷的边缘徘徊了亿万年。外部专家表示，这一发现不仅不足为奇，而且表明科学家们在拼凑太阳系历史方面走在正确的轨道上。

　　出乎意料的活跃

　　随着越来越多的人发现这颗新彗星，它的故事发生了一些变化。

　　科学家们将望远镜转向该物体的现代位置，并通过档案数据梳理原始分析中遗漏的目击事件。在这些天体中，很明显Bernardinelli-Bernstein彗星并没有完全冻结，在它首次出现在科学家的图像中时已经稍微苏醒了。

　　当彗星的冰升温到足以蒸发成围绕核的气态云时，彗星就会形成独特的模糊彗发。这种现象掩盖了彗核并使彗星变亮——这意味着如果Bernardinelli-Bernstein彗星即使在最早的目击事件中也很活跃，那么科学家们就高估了它的大小。

　　欧洲南方天文台的彗星科学家罗西塔·科科塔内科娃 （Rosita Kokotanekova） 没有参与新彗星的发现，他告诉 Space.com：“对于专注于研究彗星核心的科学家来说，这是一个共同的挑战，彗星喜欢给我们带来惊喜。”“你假设你正在研究原子核，但你可能会被周围的昏迷所欺骗。”

　　事实证明，计算活跃彗星的大小比测量裸核要复杂得多，因此 Kokotanekova 说她无法提供彗星的新大小估计，除此之外，它会比原始计算小一些。

　　但她说：“尽管Bernardinelli-Bernstein彗星的最大尺寸略小一些，但仍然令人惊叹——因为与最初的尺寸估计无效的活动完全相同。”到目前为止，科学家们只发现了少数几颗远离太阳活动的彗星，那里的温度仍然太低，无法让水冰变成蒸汽，这是一种典型的彗星活动。她说，对如此遥远的活跃彗星的良好观察可以让科学家了解未知类型的彗星滑稽动作。

　　“通常在那里，我们只有很少的物体处于活动状态，我们捕获的物体更少。”科科塔内科娃说。“这个物体真正独特的地方不是它的大小，而是它在这么远的距离上有多活跃，它给我们提供了一个很好的机会来描述远距离活动的特征。”

　　无论大小和活动如何，所有科学家都同意Bernardinelli-Bernstein彗星最令人兴奋的方面是科学家们能够对其进行研究。

　　一些不同的因素使彗星特别有希望。首先，考虑到 2021 年的发现和 2031 年对太阳的近距离接近——加上早在 2010 年的旧观测——让科学家们对这个物体进行了长达数十年的观察，这对于进行如此长途旅行的这类彗星来说是罕见的。

　　由于计划于 2023 年开始观测的智利Vera C. Rubin 天文台，在Bernardinelli-Bernstein 彗星的大部分旅程中，科学家们将获得几乎连续的观测。该设施将每三天调查一次南部天空，为天文学家提供无可挑剔的详细信息彗星在接近太阳时如何变化的视图。

　　“随着它的发展和向内的发展，我们将获得关于这个物体的整个影像。”施万布说。Kokotanekova 特别希望这个影像能够告诉天文学家哪些类型的活动会开启，以及与太阳的距离有多远。

　　尽管他们并没有开始寻找如此重要的彗星，但伯纳迪内利和伯恩斯坦都表示，他们今年夏天的意外发现让他们对在外太阳系周围嘎嘎作响的脏冰球有了新的认识。

　　“我认为，我的日常工作仍然是宇宙学。”伯恩斯坦说。“但是，这很有趣，我真的学到了很多关于彗星的知识。”

　　然而，对于贝尔纳迪内利来说，与现在以他的名字命名的彗星的偶然相遇可能会改变他自己的科学轨迹，他说：“我以前从未对彗星想太多，当我进入博士后阶段时，我会扩展我所做的事情的类型，所以我肯定会考虑更多地研究彗星。”