Detectan un cometa gigante en el sistema solar exterior

El descubrimiento del cometa con un diámetro estimado de entre 100 y 200 kilómetros fue realizado por investigadores de Penn tras una búsqueda exhaustiva de datos del Dark Energy Survey. El cometa Bernardinelli-Bernstein es el cometa más distante jamás descubierto y posiblemente el más grande visto en los tiempos modernos.

Los astrónomos de Penn Pedro Bernardinelli  y  Gary Bernstein descubrieron un cometa gigante  tras una búsqueda exhaustiva de datos del Dark Energy Survey ( DES ). El cometa es una reliquia helada arrojada fuera del sistema solar por la migración de gigantes gaseosos.

Según la cantidad de luz solar que refleja, se estima que el cometa tiene entre 100 y 200 kilómetros de diámetro, o aproximadamente 10 veces el diámetro, y 1,000 veces la masa de la mayoría de los cometas y posiblemente el más grande descubierto en los tiempos modernos.

Se estima que el cometa Bernardinelli-Bernstein (encerrado en un círculo) es aproximadamente 1000 veces más masivo que un cometa típico, lo que lo convierte en el cometa más grande descubierto en los tiempos modernos. Fue descubierto usando imágenes para el Estudio de Energía Oscura (DES) por la Cámara de Energía Oscura (DECam) de 570 megapíxeles en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile. Estas imágenes muestran el cometa en octubre de 2017, cuando estaba a 25 au de distancia, el 83% de la distancia a Neptuno. Crédito de la imagen: Dark Energy Survey / DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Bernardinelli & G. Bernstein (Penn) / DESI Legacy Imaging Surveys

Bernardinelli, un recién graduado de doctorado, y Bernstein, profesor de Astronomía y Astrofísica Reese W. Flower en la Universidad de Pensilvania, encontraron el cometa, llamado Bernardinelli-Bernstein  (con la designación C / 2014 UN 271 ), escondido entre los datos recopilados por la Dark Energy Camera del Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros de la Fundación Nacional de Ciencias   en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo ( CTIO ) en Chile. Como uno de los generadores de imágenes astronómicos de campo más amplio y de mayor rendimiento del mundo, la Dark Energy Camera fue diseñada específicamente para DES, que  terminó de recopilar datos en 2019 .

El objetivo de DES es mapear millones de galaxias en un octavo de todo el cielo, pero durante su misión de seis años, también observó muchos objetos transneptunianos , o TNO, cuerpos helados que residen en el sistema solar más allá de la órbita de Neptuno.

Bernardinelli y Bernstein utilizaron entre 15 y 20 millones de horas de CPU en el  Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación  y Fermilab para identificar más de 800 TNO individuales de entre las más de 16 mil millones de fuentes individuales detectadas en 80 000 exposiciones tomadas como parte de DES. Treinta y dos de esas detecciones pertenecían a C / 2014 ONU 271 .

Los cometas son cuerpos helados que se evaporan a medida que se acercan al calor del sol, formando una “coma” y una cola que son nubes de gas y polvo. Sin embargo, las imágenes DES del objeto recopiladas entre 2014 y 2018 no mostraron coma. Un día después del anuncio de su descubrimiento a través del  Minor Planet Center , los astrónomos de otros dos observatorios tomaron nuevas imágenes del objeto y descubrieron que había entrado en coma en los últimos tres años, convirtiéndolo oficialmente en un cometa.

Su visita actual al sistema solar interior comenzó a una distancia de más de 40.000 unidades astronómicas (au) del sol, o 40.000 veces más lejos del sol que la Tierra. Esto es 0,6 años luz o aproximadamente 1/7 de la distancia a la estrella más cercana. En comparación, esto es 1,000 veces más distante que la distancia promedio de Plutón de 39 au del sol. Esto significa que el cometa Bernardinelli-Bernstein fue expulsado durante la historia temprana de los planetas hacia la  Nube  de Oort de pequeños cuerpos helados que envuelve el sistema solar.

Este cometa podría ser el miembro más grande de la Nube de Oort jamás detectado. “Este es un ancla muy necesaria sobre la población desconocida de objetos grandes en la Nube de Oort y su conexión con la migración temprana de los gigantes de hielo / gas poco después de la formación del sistema solar”, dice Tod Lauer, astrónomo de NOIRLab.

Esta ilustración muestra el cometa Bernardinelli-Bernstein como podría verse en el Sistema Solar exterior. Tiene una órbita extremadamente alargada, viajando hacia adentro desde la distante Nube de Oort durante millones de años. Crédito de la imagen: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva

El cometa Bernardinelli-Bernstein está actualmente mucho más cerca del sol; Fue visto por primera vez por DES en 2014 a una distancia de 29 au (4 mil millones de kilómetros, aproximadamente la distancia de Neptuno), y en junio de 2021 estaba a 20 au (3 mil millones de kilómetros, la distancia de Urano) del sol. Este cometa fue descubierto a una distancia mayor que cualquier otro cometa entrante anterior. Alcanzará su punto más cercano al sol (conocido como perihelio ) en 2031, cuando estará a unas 11 au de distancia, justo fuera de la órbita de Saturno.

“El comportamiento de los cometas es muy difícil de predecir. Es incluso más difícil que predecir el desempeño de los 76ers en los playoffs ”, dice Bernstein. “A pesar del gran tamaño del cometa, no se acercará lo suficiente a la Tierra para ser visible a simple vista”. La mejor suposición es que los observadores del cielo necesitarán un buen telescopio amateur para verlo, incluso en su punto más brillante, dicen los investigadores.

“Tenemos el privilegio de haber descubierto quizás el cometa más grande jamás visto, o al menos más grande que cualquier otro bien estudiado, y haberlo detectado lo suficientemente temprano para que la gente lo vea evolucionar a medida que se acerca y se calienta”, dice Bernstein. “No ha visitado los planetas en más de 3 millones de años”.

La comunidad astronómica seguirá intensamente al cometa Bernardinelli-Bernstein para comprender la composición y el origen de la enorme reliquia del nacimiento de los planetas del sistema solar. Los astrónomos sospechan que puede haber muchos más cometas sin descubrir de este tamaño esperando en la Nube de Oort mucho más allá de Plutón y el Cinturón de Kuiper.

“Los astrónomos han planteado durante mucho tiempo la hipótesis de que el sistema solar exterior alberga una gran cantidad de cometas que quedan de cuando se formó nuestro sistema solar. Estos objetos de la nube de Oort, que se cree que existen a distancias hasta miles de veces más alejadas del sol que Plutón, son extremadamente difíciles de detectar ”, dice el astrónomo de Penn y profesor asociado Cullen Blake  sobre la importancia de este trabajo. “El cometa Bernardinelli-Bernstein es el raro objeto de la Nube de Oort con una órbita que lo acerca mucho más al sol, donde podemos verlo, presentando una oportunidad invaluable para estudiar directamente una reliquia helada del nacimiento de nuestro sistema solar”.

Bernardinelli dice que el  Observatorio Vera C. Rubin , un telescopio de investigación aún más poderoso en construcción en Chile, “medirá continuamente el cometa Bernardinelli-Bernstein hasta su perihelio en 2031 y probablemente encontrará muchos, muchos mas otros como este”.

Fuente: Universidad de Pensilvania

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