根据哈勃太空望远镜的最新研究,彗星C/2014 UN271(Bernardinelli-Bernstein)彗核的直径大约为137km,使其成为迄今为止,天文学家观测到的体积最大的长周期彗星。
C/2014 UN271照片,HST
2014年,天文学家Pedro Bernardinelli 和 Gary Bernstein通过暗能量巡天项目(Dark Energy Survey,DES)的照片搜寻缓慢移动的海外天体(trans-Neptunian objects),搜寻的过程中发现了C/2014 UN271。被发现时,视星等大约22等,距离太阳大约29.3AU(约43亿千米)。同时,根据它的亮度和距离判断,它的直径可能超过100km。
2017年10月的照片,来源:DES
此后,根据2014年10月10日至2018年11月26日间的42张照片,天文学家判断,C/2014 UN271正在以一个接近抛物线的轨道接近太阳,表明它是一颗来自奥尔特云的彗星。
2021年6月21日,这颗彗星获得临时编号C/2014 UN271,并且引起天文学家的广泛兴趣。经过数据核查,发现早在2010年11月15日,帕瑞纳天文台(Paranal Observatory,位于智利,隶属于欧洲南方天文台)的可见光及红外巡天望远镜(VISTA,Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy)已经拍到了这颗彗星,当时距离太阳34.1AU。
VISTA,版权:ESO
为了弄清楚C/2014 UN271的具体大小,澳门科技大学的许文涛博士(Dr. Man-To Hui)及其团队,在2022年1月8日,使用哈勃太空望远镜,对C/2014 UN271拍摄了5张比较清晰的照片。
哈勃望远镜拍摄的照片,图片版权:许文涛博士团队
即使借助哈勃太空望远镜的照片,要确定C/2014 UN271的彗核大小也是非常困难的,因为要从照片中,准确的分辨出固体的彗核和彗核外面的彗发,并不容易。
彗星大小对比,左二为著名的哈雷彗星,左四为海尔-波普彗星,右一为C/2014 UN271。版权:NASA / ESA / Zena Levy, STScI.
借助计算机模型,研究团队将彗发从照片中分离出来。并且结合早先阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ,ALMA)的无线电观测数据,研究团队最终确定了C/2014 UN271的以下信息:
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彗核的视星等(V-band)大约为21.65等,对应于绝对星等约8.63等。
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彗核的几何反照率大约为0.033,彗星整体(包括彗发)的几何反照率大约0.044。作为对比,月球的反照率为0.136。所以彗星非常的“黑”,几乎比煤球还黑。
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彗核的直径大约137km,使其成为天文学家发现的直径最大的长周期彗星。
分离彗发过程,图片版权:许文涛博士团队
根据观测数据,C/2014 UN271具有一个非常扁的椭圆轨道(偏心率e=0.9995),并且轨道几乎垂直于黄道面(轨道倾角i=95.6°)。
黄道正上方视角,来源:JPL
黄道平面视角,来源:JPL
当前(2022年4月14日),C/2014 UN271距离地球约19.5AU,距离太阳约19.1AU(28.6亿千米,略小于天王星轨道19.2AU)。C/2014 UN271将于2031年到达近日点,距离太阳约10.95AU(略大于土星的轨道9.58AU)。
虽然体积巨大,但由于依然距离太阳非常遥远,C/2014 UN271届时依然非常暗淡,根据预测,最亮时也只能达到15等左右,想要看到壮观的彗星,是不可能的。
C/2014 UN271的亮度预测,版权:http://www.aerith.net/
此后,C/2014 UN271将远离太阳,经过166余万年,到达位于奥尔特云的远日点,约44578AU(约6.7万亿千米,0.7光年)。
C/2014 UN271轨道模拟,JPL
参考资料:
http://www.sci-news.com/astronomy/comet-bernardinelli-bernstein-nucleus-10704.html
PS:
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C/2014 UN271不是(远日点)距离最远的彗星,远日点或半长轴比C/2014 UN271更大的彗星还有很多,比如C/2012 S4 (PANSTARRS),半长轴241497AU(3.8光年),远日点482991AU,比比邻星还远。
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C/2014 UN271只能说是直径最大的长周期彗星。2060 Chiron是一颗半人马型天体,轨道周期50.71年,直径估计在180km到233km之间。因为被同时定义为小行星和彗星,所以还不能说C/2014 UN271是最大的彗星。
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