A la izquierda, una fotografía del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) obtenida por el telescopio Hubble el 8 de enero de 2022. En el medio, un modelo de la coma obtenido a partir de la imagen original. A la derecha, el núcleo observado al sustraer la coma. Crédito: NASA, ESA, Man-To Hui (MUST), David Jewitt (UCLA); Procesamiento de imagen: Alyssa Pagan (STScI).
El Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA ha determinado el tamaño del núcleo de cometa más grande observado hasta ahora por los astrónomos, con un diámetro estimado de aproximadamente 130 km. El núcleo es alrededor de 50 veces más grande que el encontrado en el corazón de la mayoría de los cometas conocidos. Se estima que su masa es de abrumadoras 500 billones de toneladas, 100.000 veces más que la masa de un cometa típico que se encuentra mucho más cerca del Sol.
El cometa gigante, C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) viaja a 35.000 km/h desde el borde del Sistema Solar. Pero no te preocupes. No se acercará a menos de 1.000 millones de km del Sol, que es un poco más lejos que la distancia de Saturno. Y no será hasta 2031.
El récord anterior le pertenecía al cometa C/2002 VQ94, con un núcleo estimado de 100 km de diámetro. Fue descubierto en 2002 por el proyecto LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research).
“Este cometa es literalmente la punta del iceberg de muchos miles de cometas que son demasiado tenues para verlos en las partes más lejanas del Sistema Solar”, dijo David Jewitt, profesor de ciencia planetaria y astronomía en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA), y coautor del nuevo estudio. “Siempre sospechamos que este cometa tenía que ser grande debido a que es tan brillante a una distancia tan grande. Ahora confirmamos que lo es”.
El cometa C/2014 UN271 fue descubierto por los astrónomos Pedro Bernardinelli y Gary Bernstein en imágenes de archivo del Sondeo de Energía Oscura (DES) en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO) en Chile. Fue observado por primera vez casualmente en noviembre de 2010, cuando se encontraba a casi 5.000 millones de km del Sol, similar a la distancia media a Neptuno. Desde entonces, ha sido intensamente estudiado por telescopios terrestres y espaciales.
“Es un objeto asombroso, dado cuán activo es cuando todavía está tan lejos del Sol”, dijo el autor principal del estudio Man-To Hui de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao en Taipa, Macao. “Suponíamos que el cometa podría ser bastante grande, pero necesitábamos los mejores datos para confirmarlo”. Así que su equipo usó el telescopio Hubble para tomar cinco imágenes del cometa el 8 de enero de 2022.
El desafío al medir este cometa era cómo discriminar el núcleo sólido de la enorme coma de polvo que lo envuelve. Actualmente, el cometa se encuentra demasiado lejos para que su núcleo sea resuelto visualmente por Hubble. En cambio, los datos de Hubble muestran un pico brillante de luz en la ubicación del núcleo. A continuación, Hui y su equipo hicieron un modelo informático de la coma y lo ajustaron para encajar con las imágenes de Hubble. Luego, se quitó el brillo de la coma para dejar visible el núcleo.
Hui y su equipo compararon el brillo del núcleo con observaciones de radio anteriores del observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) en Chile. Estos datos combinados limitan el diámetro y la reflectividad del núcleo. Las nuevas mediciones del Hubble están cerca de las estimaciones previas de tamaño de ALMA, pero sugieren convincentemente una superficie del núcleo más oscura de lo que se pensaba anteriormente. “Es grande y más negro que el carbón”, dijo Jewitt.
El cometa ha estado viajando hacia el Sol durante más de 1 millón de años. Proviene del hipotético hogar de billones de cometas, llamado Nube de Oort. Se piensa que la difusa nube tiene un borde interior a 2.000-5.000 veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Su borde exterior se podría extender por al menos una cuarta parte de la distancia hasta las estrellas más cercanas al Sol, el sistema Alfa Centauri.
Los cometas de la Nube de Oort en realidad no se formaron tan lejos del Sol; en cambio, fueron arrojados del Sistema Solar hace miles de millones de años por un “juego de pinball” gravitacional entre los planetas masivos exteriores, cuando las órbitas de Júpiter y Saturno todavía estaban evolucionando. Los cometas lejanos solo viajan de vuelta al Sol y los planetas si sus órbitas distantes son perturbadas por el tirón gravitacional de una estrella de paso.
El cometa Bernardinelli-Bernstein sigue una órbita elíptica de 3 millones de años que lo lleva tan lejos del Sol como alrededor de medio año luz. El cometa se encuentra ahora a menos de 3.200 millones de km del Sol, acercándose casi perpendicularmente al plano del Sistema Solar. A esa distancia, las temperaturas son de apenas unos -175 °C. Pero esa temperatura es suficiente para que el monóxido de carbono se sublime en la superficie para producir la coma.
El cometa Bernardinelli-Bernstein proporciona una pista invaluable sobre la distribución de tamaño de los cometas en la Nube de Oort y, por lo tanto, su masa total. Las estimaciones de la masa de la Nube de Oort varían ampliamente, alcanzando hasta 20 veces la masa de la Tierra.
Diagrama que compara el tamaño del núcleo del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) con los núcleos de otros cometas. Crédito: NASA, ESA, Zena Levy (STScI).
Propuesta por primera vez en 1950 por el astrónomo holandés Jan Oort, la Nube de Oort sigue siendo una hipótesis debido a que los innumerables cometas que la componen son demasiado tenues y lejanos para ser observados directamente. Irónicamente, esto significa que la estructura más grande del Sistema Solar es prácticamente invisible. Se estima que el par de sondas Voyager de la NASA no llegarán al interior de la Nube de Oort por otros 300 años y podrían tardar hasta 30.000 años en atravesarla.
La evidencia circunstancial proviene del acercamiento de cometas que pueden ser rastreados hasta ese lugar. Se aproximan al Sol desde todas las direcciones, lo que significa que la nube debería tener forma esférica. Estos cometas son muestras congeladas de la composición del Sistema Solar temprano, preservadas por miles de millones de años. La existencia de la Nube de Oort es respaldada por el modelado teórico de la formación y evolución del Sistema Solar. Cuanta más evidencia observacional se pueda recopilar a través de sondeos del cielo profundo junto con observaciones en múltiples longitudes de onda, mejor comprenderán los astrónomos el papel de la Nube de Oort en la evolución del Sistema Solar.
El artículo “Hubble Space Telescope Detection of the Nucleus of Comet C/2014 UN271 (Bernardinelli–Bernstein)” fue publicado el 12 de abril de 2022 en The Astrophysical Journal Letters.
Fuente: HubbleSite
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