Cometa inusual – 1000 veces más masivo que el típico – descubierto en el sistema solar exterior por Dark Energy Survey

_{Esta ilustración muestra el cometa distante Bernardinelli-Bernstein como podría verse en el Sistema Solar exterior. Se estima que el cometa Bernardinelli-Bernstein es unas 1000 veces más masivo que un cometa típico, por lo que podría decirse que es el cometa más grande descubierto en los tiempos modernos. Tiene una órbita extremadamente alargada, viajando hacia adentro desde la distante Nube de Oort durante millones de años. Es el cometa más distante que se ha descubierto en su camino de entrada. Crédito: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva}

Con un diámetro estimado de 100 a 200 kilómetros, el inusual cuerpo errante hará su máxima aproximación al Sol en 2031.

Un cometa gigante de las afueras de nuestro Sistema Solar ha sido descubierto en 6 años de datos del Dark Energy Survey. Se estima que el cometa Bernardinelli-Bernstein es unas 1000 veces más masivo que un cometa típico, por lo que podría decirse que es el cometa más grande descubierto en los tiempos modernos. Tiene una órbita extremadamente alargada, viajando hacia adentro desde la distante Nube de Oort durante millones de años. Es el cometa más distante que se ha descubierto en su camino entrante, lo que nos da años para verlo evolucionar a medida que se acerca al Sol, aunque no se prevé que se convierta en un espectáculo a simple vista.

Dos astrónomos han descubierto un cometa gigante tras una búsqueda exhaustiva de datos del Dark Energy Survey (DES). El cometa, que se estima que tiene entre 100 y 200 kilómetros de diámetro, o unas 10 veces el diámetro de la mayoría de los cometas, es una reliquia helada arrojada del Sistema Solar por los planetas gigantes migratorios en la historia temprana del Sistema Solar. Este cometa es bastante diferente a cualquier otro visto antes y la estimación de tamaño enorme se basa en la cantidad de luz solar que refleja.

_{Esta imagen del Dark Energy Survey (DES) está compuesta por algunas de las exposiciones del descubrimiento que muestran al cometa Bernardinelli-Bernstein recolectadas por la Cámara de Energía Oscura (DECam) de 570 megapíxeles montada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en Cerro Tololo Inter. -Observatorio Americano (CTIO) 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: Dark Energy Survey / DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn) / DESI Legacy Imaging Surveys, Agradecimientos: Rector de TA (Universidad de Alaska Anchorage / NOIRLab de NSF), M. Zamani (NOIRLab de NSF) y J. Miller (NOIRLab de NSF)}

Pedro Bernardinelli y Gary Bernstein, de la Universidad de Pensilvania, encontraron el cometa, llamado Cometa Bernardinelli-Bernstein (con la designación C / 2014 UN ₂₇₁ ), oculto entre los datos recopilados por la Dark Energy Camera (DECam) de 570 megapíxeles montada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) en Chile. El análisis de los datos de Dark Energy Survey cuenta con el apoyo del Departamento de Energía (DOE) y la National Science Foundation (NSF), y el archivo científico de DECam está comisariado por el Community Science and Data Center (CSDC) en el NOIRLab de NSF. CTIO y CSDC son programas de NOIRLab.

DECam, uno de los generadores de imágenes CCD de campo amplio y de mayor rendimiento del mundo, fue diseñado específicamente para el DES y operado por el DOE y la NSF entre 2013 y 2019. DECam fue financiado por el DOE y fue construido y probado en el Fermilab del DOE. En la actualidad, DECam se utiliza para programas que cubren una amplia gama de ciencias.

DES se encargó de mapear 300 millones de galaxias en un área de 5000 grados cuadrados del cielo nocturno, pero durante sus seis años de observaciones también observó muchos cometas y objetos transneptunianos que pasaban por el campo estudiado. Un objeto transneptuniano, o TNO, es un cuerpo helado que reside en nuestro 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, empleando sofisticados algoritmos de identificación y seguimiento 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 del DES. Treinta y dos de esas detecciones pertenecían a un objeto en particular: C / 2014 UN ₂₇₁ .

Los cometas son cuerpos helados que se evaporan a medida que se acercan al calor del Sol, haciendo crecer su coma y colas. Las imágenes DES del objeto en 2014-2018 no mostraron una cola de cometa típica, pero un día después del anuncio de su descubrimiento a través del Minor Planet Center, los astrónomos que utilizaron la red del Observatorio Las Cumbres tomaron imágenes nuevas del cometa Bernardinelli-Bernstein, que reveló que ha entrado en coma en los últimos 3 años, convirtiéndolo oficialmente en un cometa.

Su actual viaje hacia el interior comenzó a una distancia de más de 40.000 unidades astronómicas (au) del Sol, en otras palabras, 40.000 veces más lejos del Sol que la Tierra, o 6 billones de kilómetros de distancia (3,7 billones de millas o 0,6 años luz – 1 / 7 de la distancia a la estrella más cercana). A modo de comparación, Plutón está a 39 au del Sol, en promedio. Esto significa que el cometa Bernardinelli-Bernstein se originó en la Nube de objetos de Oort, expulsada durante la historia temprana del Sistema Solar. Podría ser el miembro más grande de la Nube de Oort jamás detectado, y es el primer cometa en un camino entrante que se detecta tan lejos.

_{Esta imagen del Dark Energy Survey (DES) está compuesta por algunas de las exposiciones del descubrimiento que muestran al cometa Bernardinelli-Bernstein recolectadas por la Cámara de Energía Oscura (DECam) de 570 megapíxeles montada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en Cerro Tololo Inter. -Observatorio Americano (CTIO) 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. Se estima que el cometa Bernardinelli-Bernstein (precisamente en el centro) es unas 1000 veces más masivo que un cometa típico, por lo que podría decirse que es el cometa más grande descubierto en los tiempos modernos. Tiene una órbita extremadamente alargada, viajando hacia adentro desde la distante Nube de Oort durante millones de años. Es el cometa más distante que se ha descubierto en su camino de entrada. Crédito: Dark Energy Survey / DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn) / DESI Legacy Imaging Surveys, Agradecimientos: Rector de TA (Universidad de Alaska Anchorage / NOIRLab de NSF), M. Zamani (NOIRLab de NSF) y J. Miller (NOIRLab de NSF)}

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 o 2.5 mil millones de millas, aproximadamente la distancia de Neptuno), y en junio de 2021, era de 20 au (3 mil millones de kilómetros o 1.8 mil millones de millas, el distancia de Urano) del Sol y actualmente brilla en magnitud 20. La órbita del cometa es perpendicular al plano del Sistema Solar y alcanzará su punto más cercano al Sol (conocido como perihelio) en 2031, cuando será alrededor de 11 au de distancia (un poco más que la distancia de Saturno al Sol), pero no se acercará más. A pesar del tamaño del cometa, actualmente se predice que los observadores del cielo necesitarán un gran telescopio amateur para verlo, incluso en su punto más brillante.

«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», dijo Gary Bernstein. «No ha visitado el Sistema Solar en más de 3 millones de años».

El cometa Bernardinelli-Bernstein será seguido intensamente por la comunidad astronómica, incluso con las instalaciones de NOIRLab, para comprender la composición y el origen de esta enorme reliquia del nacimiento de nuestro propio planeta. 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. Se cree que estos cometas gigantes fueron esparcidos a los confines del Sistema Solar por la migración de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno al principio de su historia.

“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”, dijo Tod Lauer, astrónomo de NOIRLab.

“Estas observaciones demuestran el valor de las observaciones de encuestas de larga duración en instalaciones nacionales como el telescopio Blanco”, dice Chris Davis, Director del Programa de la Fundación Nacional de Ciencias de NOIRLab. «Encontrar objetos enormes como el cometa Bernardinelli-Bernstein es crucial para nuestra comprensión de la historia temprana de nuestro Sistema Solar».

Aún no se sabe qué tan activo y brillante se volverá cuando alcance el perihelio. Sin embargo, Bernardinelli dice que el Observatorio Vera C. Rubin, un programa futuro de NOIRLab, «medirá continuamente el cometa Bernardinelli-Bernstein hasta su perihelio en 2031, y probablemente encontrará muchos, muchos otros como este», lo que permitirá a los astrónomos caracterizar objetos. desde la nube de Oort con mucho mayor detalle.

Más información

Esta investigación se informó al Minor Planet Center .

El NOIRLab (Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica-Infrarroja) de NSF, el centro de EE. UU. Para la astronomía óptica-infrarroja terrestre, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC – Canadá, ANID – Chile, MCTIC – Brasil, MINCyT – Argentina y KASI-República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro Comunitario de Ciencia y Datos (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (operado en cooperación con el Departamento del Laboratorio Nacional Acelerador de Energía SLAC). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar una investigación astronómica en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea en Hawai’i, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y reconocemos el papel cultural muy importante y la reverencia que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, la comunidad nativa de Hawai y las comunidades locales en Chile, respectivamente.

Dark Energy Survey (DES) es una colaboración de más de 400 científicos de 25 instituciones en siete países. La financiación para los proyectos DES ha sido proporcionada por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU., La Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU., El Ministerio de Ciencia y Educación de España, el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología del Reino Unido, el Consejo de Financiamiento de la Educación Superior de Inglaterra, ETH Zurich para Suiza, Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Instituto Kavli de Física Cosmológica de la Universidad de Chicago, Centro de Cosmología y Física de Astropartículas de la Universidad Estatal de Ohio, Instituto Mitchell de Física Fundamental y Astronomía en Texas A&M Universidad, Financiadora de Estudos e Projetos, Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico y Ministério da Ciência e Tecnologia, Deutsche Forschungsgemeinschaft, y las instituciones colaboradoras en Dark Energy Survey.

NCSA en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign proporciona supercomputación y recursos digitales avanzados para la empresa científica de la nación. En NCSA, la facultad, el personal, los estudiantes y los colaboradores de la Universidad de Illinois de todo el mundo utilizan recursos digitales avanzados para abordar los grandes desafíos de la investigación en beneficio de la ciencia y la sociedad. NCSA ha avanzado un tercio de Fortune 50® durante más de 30 años al reunir a la industria, los investigadores y los estudiantes para resolver grandes desafíos a gran velocidad y escala. Para más información.

Fermilab es el principal laboratorio nacional de Estados Unidos para la física de partículas y la investigación de aceleradores. Fermilab, un laboratorio de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU., Se encuentra cerca de Chicago, Illinois, y es operado bajo contrato por Fermi Research Alliance LLC.

La Oficina de Ciencias del DOE es el mayor patrocinador de la investigación básica en las ciencias físicas en los Estados Unidos y está trabajando para abordar algunos de los desafíos más urgentes de nuestro tiempo.

La búsqueda de Bernardinelli y Bernstein fue parcialmente apoyada por una subvención de la National Science Foundation.