«Чернее угля»: астрономы разглядели ядро огромной древней кометы

Комету C/2014 UN271 впервые обнаружили в архивных данных Обзора темной энергии (Dark Energy Survey) космологи Гэри Бернштейн (Gary Bernstein) и Педро Бернардинелли (Pedro Bernardinelli). Несмотря на огромное расстояние, объект был очень ярким, поэтому у ученых сразу возникли подозрения о его колоссальном размере. Сопоставив новые снимки «Хаббла» с компьютерной моделью и радионаблюдениями ALMA, команда японских и американских астрономов смогла подтвердить рекордные размеры ядра кометы — 119 ± 15 километров. Результаты исследования ученые опубликовали в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Кометы — одни из самых древних объектов в Солнечной системе. Это глыбы из льда, пыли и камней, которые вылетели из центра системы во время бурного периода формирования планет. Они не покинули нашу систему навсегда, а стали летать по сильно вытянутым орбитам вдали от центра.

Когда кометы влетают в область планет и оказываются ближе к Солнцу, с их поверхности начинают сублимироваться летучие вещества. Из этой пыли и газа образуются кома и хвост — основное визуальное отличие комет от астероидов. Главное, что за светящейся комой сложно разглядеть ядро кометы и определить истинный размер объекта. Поэтому ученые воспользовались компьютерным моделированием.

Команда взяла пять снимков кометы, сделанные «Хабблом» 8 января 2022 года. Если бы комета была ближе, космический телескоп смог бы различить ядро. Вместо четких границ аппарат зафиксировал «вспышку» яркости в районе ядра. На основе этих данных ученые построили компьютерную модель комы кометы и «вычли» ее яркость из снимков телескопа. Осталось лишь ядро диаметром в 119 ± 15 километров.

Затем команда сопоставила результат с наблюдениями радиотелескопа ALMA в Чили. Расчеты размера по снимкам «Хаббла» совпали с данными ALMA (137 ± 17 километров), но поверхность ядра оказалась значительно темнее, чем думали ученые. «Оно огромно и чернее угля», — прокомментировал один из авторов, Дэвид Джевитт (David Jewitt), профессор планетологии и астрономии из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе.

Орбитальный период C/2014 UN271 составляет около трех миллионов лет. По оценкам ученых, свой афелий, расположенный на расстоянии 40-55 тысяч астрономических единиц от Солнца, комета прошла больше миллиона лет назад и с тех пор «падает» в центр системы со скоростью около 35 405 километров в час.

При диаметре порядка 120 километров комета Бернардинелли—Бернштейна примерно в 50 раз больше большинства известных нам комет. Ее масса достигает 500 триллионов тонн. Эти данные позволят ученым уточнить распределение размеров объектов в облаке Оорта и его суммарную массу.

Облако Оорта — гипотетическое скопление комет далеко за поясом Койпера. Судя по тому, что кометы прилетают со всех сторон, облако образует полную сферу вокруг Солнечной системы. Для понимания его размеров: «Вояджерам» потребуется еще около 300 лет, чтобы добраться до внутренней границы облака, и еще 30 тысяч лет, чтобы пролететь его насквозь. К сожалению, объекты облака слишком тусклые, чтобы наблюдать их напрямую, поэтому астрономы строят предположения, изучая «гостей» вроде кометы Бернардинелли—Бернштейна.

Гигантская комета приблизится к Солнцу на расстояние около 1,6 миллиарда километров, не долетев до орбиты Сатурна. Максимальное сближение произойдет в 2031 году, так что у ученых есть много лет на наблюдения.