海王星と冥王星の軌道をはるかに超えたところにある、暗く神秘的な宇宙の広がりが天文学者たちの興味をそそります。ここでは、数十億年前に木星または他の惑星によって現在の場所に投げつけられた、何兆もの彗星が群がっていると考えられています。それらはオールトの雲として知られる巨大な球体を形成し、太陽系を包み込み、おそらく太陽から数光年まで広がっています。オールトの雲にいくつの彗星が存在するか、またはその真の範囲を実際に知っている人は誰もいません。しかし時折、通過する星や銀河の潮汐が太陽系の夜明けからのこれらの氷の残骸をかき混ぜ、彗星を遠くの太陽に向かって落下させ、望遠鏡の観測可能範囲に入る.これらのいわゆる長周期彗星は、数千年または数百万年の軌道を持ち、主に直径数キロメートル以下の小さなものです。しかし先週、天文学者たちは、真に巨大なプロポーションを持つ彗星の発見を発表しました。それは、端から端まで数百キロメートルの巨大な彗星です。 「かなり衝撃的でした」と、この物体を発見した研究者の 1 人であるペンシルバニア大学の Pedro Bernardinelli は言います。現在、より多くの望遠鏡を彗星の方向に向けて訓練し、その深部の秘密を明らかにする取り組みが順調に進んでいます.
当初は 2014 UN271 と呼ばれていたこの天体は、正式に C/2014 と命名されました UN271 (Bernardinelli-Bernstein) の発見者:Bernardinelli と彼のペンシルバニア大学の同僚である Gary Bernstein。ダーク エネルギー調査 (DES) と呼ばれるプロジェクトによって 2014 年に初めて観測されましたが、過去数年間に DES によって撮影された約 80,000 枚の画像の分析から出てきた後、Bernardelli と Bernstein は最近やっと彗星を発見しました。 2014 年の画像では、地球と太陽の間の距離の約 30 倍、または 30 天文単位 (AU) に潜んでいることが明らかになりました。それから 7 年が経過した現在、天体は 20 天文単位にあり、私たちに接近し続けています。太陽に最も近い点は 10.9 天文単位で、2031 年 1 月に到達します。これは、土星の軌道からそれほど離れていないため、わずかな距離で探査機をこの天体に送ることを想像する人さえいるほどです。現在の推定では、彗星が太陽を周回するのに 300 万年かかり、0.9 光年の距離 (オールトの雲の中) まで移動してから再び急降下することが示唆されています。
オブジェクトのサイズと迫り来る近さの両方が、天文学者を魅了してきました。カリフォルニア大学ロサンゼルス校の David Jewitt 氏は、次のように述べています。現在の場所で地球の表面よりも 400 分の 1 の太陽光しか受けていませんが、彗星は望遠鏡で見るのに十分な明るさであり、そのサイズは 100 ～ 370 キロメートルのどこかにあることを示唆しています。オブジェクトの反射率と形状が不明であるため、不確実性が生じます。しかし、スケールのどちらの端でも、この見積もりでは、以前に知られている彗星よりもはるかに大きくなります。 1997 年にスターゲイザーを驚かせたヘイル・ボップは、その核の点で次に大きいもので、直径が 60 キロメートルと比較的小さいものでした。 Bernardinelli-Bernstein 彗星は「確かに 現代の天文時代に私たちが見た中で最大の彗星です」とクイーンズ大学ベルファストのアラン・フィッツシモンズは言います。 「記録された歴史の中で途方もなく明るい彗星がありましたが、それは [17 世紀に] 望遠鏡が発明される前のことです。」
それが発表されて以来、この物体を研究する努力は迅速に行われてきました。すでに天文学者のチームは、活動の兆候を検出することができました。おそらく氷が溶けて固体核の周りに大気、つまり「コマ」を形成しており、それが彗星であることを確認しています。南半球の望遠鏡ネットワークを使って観測を主導したヨーロッパ南天天文台のロジータ ココタニコワは、「その明るさは大幅に増加しました。つまり、活発です」と述べています。彗星についてさらに学ぶには、継続的な迅速な観測が不可欠です。 「核からの回転信号を確認できる可能性はまだあるかもしれません」とココタニコワは言う。 「活動が活発になると、完全に覆い隠されます。」
その活動を観察することも、「[太陽から] 遠く離れた場所で活発に活動している彗星を観察したことがないからです」とココタニコバは言います。これにより、研究者は彗星活動が始まる太陽系の領域を調べることができます。 2014 年から 2018 年の DES 光学系でのこのオブジェクトの最初の出現から、活動を示すようには見えませんでした。つまり、過去 3 年間のある時点で「スイッチがオンになった」可能性が高いことを意味します、と Fitzsimmons は言います。 「オールトの雲の中で凍った氷球から、太陽系で完全に活動する彗星まで、この遷移領域で何が起こるかを研究するための非常に優れた能力を私たちに与えてくれるでしょう。」
現在の距離では、水の氷が溶けるには温度が低すぎるため、太陽系内部への最初の進出である可能性があるバーナルディネリ・バーンスタイン彗星には、溶けている別の種類の氷が必要です。 「一酸化炭素は彗星に存在することがわかっており、非常に揮発性が高いため、最も有力な推測です」と Jewitt 氏は言います。
天文学者はまだ天体についてほとんど何も知らず、これまでに似たようなものを見たことがないため、その正確な性質は不明のままです.それは本当に大きな彗星なのか、それともまったく別のものなのか? 「一部の人々は、それが丸い可能性があり、ほぼ静水圧平衡状態にあると推測しています。これにより、準惑星の方向に進んでいます」とココタニコワは言います。しかし、ほとんどのモデルは、氷の物体が重力によって球形に変形し始める前に直径 800 キロメートル付近にある必要があることを示唆していることを考えると、これはありそうもありません。オブジェクトの真のサイズを特定するために、ハッブル宇宙望遠鏡は、昏睡状態を覗き込んで核のサイズを解決するのに十分な能力を備えた現在唯一の施設であるとジュウィットは言います。しかし、これを書いている時点では、貴重な軌道観測所を使用して彗星を研究するという彼の正式な要求は承認されていません。ただし、他の望遠鏡は、その構成など、さまざまな機能を調べることができます。 「私たちが観察した他のすべてのものとは非常に異なっているため、予期しないことを発見する可能性が非常に高いです」と Kokotanekova 氏は言います。
太陽に最も近い点に到達するまで、この天体を 10 年先の観測で長期間観測できることは、非常にやりがいのあることです。天文学者は、おそらく活動レベルが変化したり、分裂したりするなど、進化する様子を見ることができます。エディンバラ大学のコリン・スノッドグラス氏は、「今後 10 年間このことを追跡できるということは、より詳細な情報を発見する機会がたくさんあることを意味します。ニュージーランドのカンタベリー大学のミケーレ・バニスターは、当分の間、私たちが観察できることの多くは興味をそそるほど未知のままであると述べています. 「これは、何十年もの間、非常に短い時間で数十万年にわたって凍結されていたものです」と彼女は言います。 「そして今、太陽によって暖められています。何が起こるだろう？どれくらい活躍するのでしょうか？まだわかりません。それを見つけるのは本当に楽しいでしょう。」
彗星はまた、太陽系天文学の近い将来に何が起こるかの味でもあります. 2023 年 10 月に、ヴェラ C. ルービン天文台と呼ばれるチリの新しい望遠鏡が、空間と時間のレガシー調査 (LSST) と呼ばれる頭上空全体の 10 年間の調査を開始します。 8 メートルの鏡のおかげもあって、ルービンは以前のどの天体よりもはるかに暗い天体を発見することができます。 「典型的な望遠鏡は、50 または 60 天文単位まで天体を見つけます」と、LSST チーム メンバーであるワシントン大学のマリオ ジュリッチは言います。 「LSST を使えば、簡単に 150 AU に到達できます。 [Bernardinelli-Bernstein 彗星] のようなものを月単位で見ることになるでしょう。」
当分の間、C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) は史上最大の彗星のままです 太陽系の内側に近づいているのが見られ、太陽の最も外側の範囲の秘密を垣間見ることができます。それが土星の軌道に近づくにつれてどのように振る舞うかを見るのはスリリングで、Bernardinelli-Bernstein という名前はすぐには忘れられないでしょう。 「それは何年も何年も研究されるでしょう」とココタニコワは言います。 「ますます面白くなるばかりだ。私たちはそれをよく知るようになります。」
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