Hubble confirma el núcleo de cometa más grande jamás visto

Núcleo del Cometa C/2014 Un271. Esta secuencia muestra cómo se aisló el núcleo del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) de una gran capa de polvo y gas que rodeaba el sólido núcleo helado. Más información.
CRÉDITOS: Ciencia: NASA, ESA, Man-To Hui (Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao), David Jewitt (UCLA).
Procesamiento de Imágenes: Alyssa Pagan (STScI).

Resumen

Una reliquia de 4 mil millones de años del Sistema Solar primitivo se dirige hacia aquí

Habitantes del espacio profundo, los cometas se encuentran entre los objetos más antiguos del sistema solar. Estos «bloques de Lego» helados son restos de los primeros días de la construcción del planeta. Fueron expulsados ​​sin contemplaciones del sistema solar en un juego de pinball gravitacional entre los planetas exteriores masivos. Los cometas expulsados ​​​​se instalaron en la Nube de Oort, una gran reserva de cometas lejanos que rodean el sistema solar a muchos miles de millones de millas en el espacio profundo.

La espectacular cola típica de un cometa de varios millones de millas de largo, que hace que parezca un cohete, desmiente el hecho de que la fuente en el corazón de los fuegos artificiales es un núcleo sólido de hielo mezclado con polvo: una bola de nieve sucia. La mayoría de los núcleos de los cometas miden unas pocas millas de diámetro y cabrían dentro de una pequeña ciudad, pero los astrónomos del Hubble han descubierto uno enorme. El cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) podría medir hasta 85 millas de ancho, más del doble del ancho del estado de Rhode Island.

El cometa C/2014 UN271 fue descubierto por los astrónomos Pedro Bernardinelli y Gary Bernstein en imágenes de archivo del Dark Energy Survey en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile. Fue observado por casualidad por primera vez en 2010. Se necesitaron observaciones del Hubble en 2022 para discriminar el núcleo sólido de la enorme capa de polvo que lo envuelve, con la ayuda de observaciones de radio.

El cometa está ahora a menos de 2 mil millones de millas del Sol, y en unos pocos millones de años regresará a su lugar de anidación en la Nube de Oort.

Introducción

El telescopio espacial Hubble de la NASA ha determinado el tamaño del núcleo del cometa helado más grande jamás visto por los astrónomos. El diámetro estimado es de aproximadamente 80 millas (128 kilómetros) de ancho, lo que lo hace más grande que el estado de Rhode Island. El núcleo es unas 50 veces más grande que el que se encuentra en el corazón de la mayoría de los cometas conocidos. Su masa se estima en la asombrosa cifra de 500 billones de toneladas, cien mil veces mayor que la masa de un cometa típico que se encuentra mucho más cerca del Sol.

El cometa gigante, C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) se dirige hacia aquí a 22,000 millas por hora (35.200 kilómetros por hora) desde el borde del Sistema Solar. Pero no te preocupes. Nunca se acercará a más de mil millones de millas (mil seiscientos millones de kilómetros) del Sol, que es un poco más lejos que la distancia del planeta Saturno. Y eso no será hasta el año 2031.

El poseedor del récord anterior es el cometa C/2002 VQ94, con un núcleo estimado en 60 millas (96 kilómetros) de diámetro. Fue descubierto en 2002 por el proyecto Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR).

«Este cometa es literalmente la punta del iceberg de muchos miles de cometas que son demasiado débiles para verlos en las partes más distantes 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 en The Astrophysical Journal Letters. «Siempre hemos sospechado que este cometa tenía que ser grande porque es muy 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 Dark Energy Survey en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile. Fue observado por casualidad por primera vez en noviembre de 2010, cuando estaba a 3 mil millones de millas (4.8 mil millones de kilómetros) del Sol, que es casi la distancia promedio a Neptuno. Desde entonces, ha sido intensamente estudiado por telescopios terrestres y espaciales.

«Este es un objeto asombroso, dado lo activo que es cuando todavía está tan lejos del Sol», dijo el autor principal del artículo, Man-To Hui, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao, Taipa, Macao. «Supusimos que el cometa podría ser bastante grande, pero necesitábamos los mejores datos para confirmarlo». Entonces, su equipo usó el Hubble para tomar cinco fotos del cometa el 8 de Enero de 2022.

El desafío al medir este cometa fue cómo discriminar el núcleo sólido de la enorme coma polvorienta que lo envolvía. El cometa está actualmente demasiado lejos para que el Hubble resuelva visualmente su núcleo. En cambio, los datos del Hubble muestran un pico de luz brillante en la ubicación del núcleo.  Luego, Hui y su equipo hicieron un modelo de computadora de la coma circundante y lo ajustaron para que se ajustara a las imágenes del Hubble. Luego, se restó el brillo de la coma para dejar atrás el núcleo estelar.

Hui y su equipo compararon el brillo del núcleo con observaciones de radio anteriores del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile. Estos datos combinados restringen el diámetro y la reflectividad del núcleo. Las nuevas mediciones del Hubble están cerca de las estimaciones de tamaño anteriores de ALMA, pero sugieren de manera convincente 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 cayendo hacia el Sol durante más de 1 millón de años. Proviene del hipotético lugar de anidación de billones de cometas, llamado Nube de Oort. Se cree que la nube difusa tiene un borde interior de 2000 a 5000 veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Su borde exterior podría extenderse al menos una cuarta parte de la distancia de las estrellas más cercanas a nuestro Sol, el sistema Alpha Centauri.

Los cometas de la Nube de Oort en realidad no se formaron tan lejos del Sol; en cambio, fueron arrojados fuera del Sistema Solar hace miles de millones de años por un «juego de pinball» gravitacional entre los planetas exteriores masivos, cuando las órbitas de Júpiter y Saturno aún estaban evolucionando. Los cometas lejanos solo viajan de regreso hacia el Sol y los planetas, si sus órbitas distantes se ven perturbadas por el tirón gravitacional de una estrella que pasa, como sacudir manzanas de un árbol.

El cometa Bernardinelli-Bernstein sigue una órbita elíptica de 3 millones de años, llevándolo tan lejos del Sol como aproximadamente medio año luz. El cometa está ahora a menos de 2 mil millones de millas (3.2 mil millones de kilómetros) del Sol, cayendo casi perpendicular al plano de nuestro Sistema Solar. A esa distancia, las temperaturas son solo de menos 348 grados Fahrenheit (-211 grados centígrados). Sin embargo, eso es lo suficientemente cálido como para que el monóxido de carbono se sublime de la superficie y produzca la coma polvorienta.

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.

Este diagrama compara el tamaño del núcleo sólido y helado del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) con varios otros cometas. 
La mayoría de los núcleos de cometas observados son más pequeños que el cometa Halley. Por lo general, tienen una milla de ancho o menos. El cometa C/2014 UN271 es actualmente el poseedor del récord de grandes cometas. Y, puede ser solo la punta del iceberg.

CRÉDITOS: ILUSTRACIÓN: NASA, ESA, Zena Levy (STScI).

La estructura más grande del Sistema Solar es casi invisible.

La Nube de Oort, planteada por primera vez como hipótesis en 1950 por el astrónomo holandés Jan Oort, sigue siendo una teoría porque los innumerables cometas que la componen son demasiado débiles y distantes para ser observados directamente. Irónicamente, esto significa que la estructura más grande del Sistema Solar es casi invisible. Se estima que el par de naves espaciales Voyager de la NASA no llegarán al reino interior de la Nube de Oort hasta dentro de 300 años y podrían tardar hasta 30.000 años en atravesarla.

La evidencia circunstancial proviene de la caída de cometas que se remontan a este lugar de anidación. Se acercan al Sol desde todas las direcciones diferentes, lo que significa que la nube debe tener forma esférica. Estos cometas son muestras congeladas de la composición del Sistema Solar primitivo, conservadas durante miles de millones de años. La realidad de la Nube de Oort se ve reforzada por el modelado teórico de la formación y evolución del Sistema Solar. Cuanta más evidencia de observación se pueda recopilar a través de estudios de cielo profundo junto con observaciones de múltiples longitudes de onda, mejor comprenderán los astrónomos el papel de la Nube de Oort en la evolución del Sistema Solar.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, DC.

El paper

El artículo científico de Man-To Hui et al., PDF. 

Fuente: NASA, ESA, STScI.

Artículo original:Hubble confirms largest comet nucleus ever seen‘. Release ID: 2022-020. April 12, 2022.

Material relacionado

La noticia presentada por otros medios

El telescopio espacial Hubble de la NASA ha determinado el tamaño del núcleo de cometa helado más grande jamás encontrado.
Crédito:
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA
.

Mega-cometa: todo lo que necesitas saber sobre el monstruo de hielo a medio año luz de distancia

La órbita y posición actual, junto a una imagen del descubrimiento del cometa gigante 2014 UN271. Crédito: Spaceweather.com

Un cometa enorme, tan grande que está clasificado como un «planeta menor», ha sido visto más allá de Urano entrando en el Sistema Solar exterior. Esta es una visita única en 600.000 años.

C/ 2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein), se cree que es un raro cometa de largo período que proviene desde tan lejos como medio año luz de distancia. Es un hallazgo increíble y seguro que será uno de los principales temas de conversación en astronomía hasta su aproximación más cercana en 2031.

Aquí está todo lo que necesitas saber sobre el «cometa de la década».

Otro visitante proveniente de los confines del Sistema Solar

Ilustración de un cometa de la Nube de Oort a su paso por el Sistema Solar Interior con polvo y gas que se evaporan en su cola. Las observaciones de SOFIA del cometa Catalina revelan que es rico en carbono. Esto sugiere que los cometas entregaron carbono a los planetas terrestres como la Tierra y Marte durante su formación en el Sistema Solar temprano.
Créditos: NASA / SOFIA / Lynette Cook
.

A principios de 2016, un visitante helado del borde de nuestro Sistema Solar pasó a toda velocidad por la Tierra. Se hizo visible brevemente para los observadores de estrellas como el cometa Catalina antes de que pasara junto al Sol. Luego desapareció para siempre fuera del Sistema Solar.

Entre los muchos observatorios que capturaron una vista de este cometa, que apareció cerca de la Osa Mayor, estaba el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja. Es el telescopio de la NASA en un avión. Usando uno de sus instrumentos infrarrojos únicos, SOFIA pudo identificar una huella digital familiar dentro del resplandor polvoriento de la cola del cometa: el carbono.

Ahora, este visitante único de nuestro Sistema Solar Interior está ayudando a explicar más sobre nuestros propios orígenes.

Sobre la Nube de Oort

Curiosidades

Los cometas interestelares como Borisov pueden no ser tan raros

Detectado en 2019, el cometa 2I / Borisov fue el primer cometa interestelar que se sabe que pasó por nuestro Sistema Solar.
Crédito: NASA, ESA y D. Jewitt (UCLA).

Los astrónomos calculan que la Nube de Oort puede albergar más objetos visitantes que objetos que pertenecen a nuestro Sistema Solar.

En el 2019, los astrónomos vieron algo increíble en nuestro patio trasero: un cometa rebelde de otro sistema estelar.  Llamado Borisov, la bola de nieve helada viajó a 110.000 millas por hora (176.000 kilómetros por hora) y marcó el primer y único cometa interestelar jamás detectado por humanos.

Pero, ¿qué pasa si estos visitantes interestelares (cometas, meteoritos, asteroides y otros desechos de más allá de nuestro Sistema Solar) son más comunes de lo que pensamos?

En un nuevo estudio publicado el Lunes en ‘Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’, los astrónomos Amir Siraj y Avi Loeb en el Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) presentan nuevos cálculos que muestran que en la Nube de Oort, una capa de escombros en los confines más lejanos de nuestro Sistema Solar, los objetos interestelares superan en número a los objetos que pertenecen a nuestro Sistema Solar.


Marcar el enlace permanente.

Comentarios cerrados.