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一顆典型的彗星的壯觀的數(shù)百萬(wàn)英里長(zhǎng)的尾巴，使它看起來(lái)像一個(gè)火箭，掩蓋了這樣一個(gè)事實(shí)，即位于“焰火”中心的來(lái)源是一個(gè)混合著塵埃的固體冰核。大多數(shù)彗核的直徑為幾英里。但是哈勃天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的彗星。彗星C/2014 UN271（Bernardinelli-Bernstein）的直徑可能達(dá)85英里。

彗星C/2014 UN271是由天文學(xué)家Pedro Bernardinelli和Gary Bernstein在智利Cerro Tololo美洲天文臺(tái)的暗能量調(diào)查的檔案圖像中發(fā)現(xiàn)的。它在2010年首次被偶然地觀測(cè)到。在無(wú)線電觀測(cè)的幫助下，需要在2022年進(jìn)行哈勃觀測(cè)，以便從包裹它的巨大塵埃殼中分辨出固體核。

這顆彗星現(xiàn)在距離太陽(yáng)不到20億英里，在幾百萬(wàn)年后將回到奧爾特云。

哈勃確認(rèn)了所見(jiàn)過(guò)的最大的彗核

美國(guó)宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)確定了天文學(xué)家所見(jiàn)過(guò)的最大的冰凍彗核的大小。估計(jì)直徑約為80英里寬。這個(gè)彗星核比大多數(shù)已知彗星的中心部位大50倍。它的質(zhì)量估計(jì)為驚人的500萬(wàn)億噸，比發(fā)現(xiàn)的離太陽(yáng)更近的典型彗星的質(zhì)量大10萬(wàn)倍。

這顆巨大的彗星，C/2014 UN271（Bernardinelli-Bernstein）正以每小時(shí)22000英里的速度從太陽(yáng)系的邊緣向這里沖來(lái)。但是不用擔(dān)心。它永遠(yuǎn)不會(huì)靠近太陽(yáng)超過(guò)10億英里的距離，這比土星的距離略遠(yuǎn)。而這要到2031年才會(huì)發(fā)生。

之前的記錄保持者是彗星C/2002 VQ94，其彗核的直徑估計(jì)有60英里。它是由林肯近地小行星搜索計(jì)劃（LINEAR）項(xiàng)目于2002年發(fā)現(xiàn)的。

加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）行星科學(xué)和天文學(xué)教授David Jewitt說(shuō)：“這顆彗星實(shí)際上是成千上萬(wàn)顆彗星的冰山一角，這些彗星在太陽(yáng)系更遠(yuǎn)的地方太暗，無(wú)法看到。”他是發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》雜志上的這項(xiàng)新研究的共同作者。“我們一直懷疑這顆彗星一定很大，因?yàn)樗谶@么大的距離上是如此明亮。現(xiàn)在我們確認(rèn)它是。”

彗星C/2014 UN271是由天文學(xué)家Pedro Bernardinelli和Gary Bernstein在智利Cerro Tololo美洲天文臺(tái)的暗能量調(diào)查的檔案圖像中發(fā)現(xiàn)的。它第一次被偶然觀察到是在2010年11月，當(dāng)時(shí)它距離太陽(yáng)高達(dá)30億英里，這幾乎是到海王星的平均距離。從那時(shí)起，地面和天基望遠(yuǎn)鏡對(duì)它進(jìn)行了深入研究。

“這是一個(gè)驚人的天體，考慮到它在離太陽(yáng)這么遠(yuǎn)的時(shí)候是多么活躍，”論文的主要作者、澳門科技大學(xué)的許文韜說(shuō)。“我們猜測(cè)這顆彗星可能相當(dāng)大，但我們需要最好的數(shù)據(jù)來(lái)證實(shí)這一點(diǎn)”"因此，他的團(tuán)隊(duì)在2022年1月8日利用哈勃拍攝了五張彗星的照片。

測(cè)量這顆彗星的挑戰(zhàn)是如何從包裹著它的巨大塵埃彗星中分辨出固體彗核。目前，這顆彗星距離太遠(yuǎn)，哈勃無(wú)法從視覺(jué)上分辨其彗核。相反，哈勃的數(shù)據(jù)顯示，在彗星的位置有一個(gè)明亮的光尖。許文韜和他的團(tuán)隊(duì)接下來(lái)制作了一個(gè)周圍彗星的計(jì)算機(jī)模型，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)哈勃圖像。然后，彗星的光芒被減去，留下了星狀的核。

許文韜和他的團(tuán)隊(duì)將彗核的亮度與早期來(lái)自智利阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）的無(wú)線電觀測(cè)進(jìn)行了比較。這些綜合數(shù)據(jù)制約了彗核的直徑和反射率。新的哈勃測(cè)量值與早期來(lái)自ALMA的尺寸估計(jì)值接近，但令人信服地表明，彗核的表面比以前認(rèn)為的更暗。Jewitt說(shuō)：“它很大，而且比煤還要黑。”

這顆彗星已經(jīng)向太陽(yáng)墜落了100多萬(wàn)年。它來(lái)自假設(shè)的數(shù)萬(wàn)億彗星的巢穴，稱為奧爾特云。擴(kuò)散云被認(rèn)為有一個(gè)內(nèi)邊緣，是太陽(yáng)和地球之間距離的2000到5000倍。它的外緣可能至少延伸到離我們太陽(yáng)最近的恒星--半人馬座阿爾法星系的四分之一處。

奧爾特云的彗星實(shí)際上并不是在離太陽(yáng)這么遠(yuǎn)的地方形成的；相反，它們是在數(shù)十億年前被巨大的外行星之間的“引力彈球游戲”拋出太陽(yáng)系的，當(dāng)時(shí)木星和土星的軌道還在不斷發(fā)展。遠(yuǎn)處的彗星只有在其遙遠(yuǎn)的軌道被一顆經(jīng)過(guò)的恒星的引力拉扯所干擾時(shí)，才會(huì)向太陽(yáng)和行星返回--就像把蘋果從樹(shù)上搖下來(lái)一樣。

伯納迪內(nèi)利-伯恩斯坦彗星遵循一個(gè)長(zhǎng)達(dá)300萬(wàn)年的橢圓軌道，使它離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的地方大約有半光年。這顆彗星現(xiàn)在距離太陽(yáng)不到20億英里，幾乎垂直于我們太陽(yáng)系的平面落下。在這個(gè)距離上，溫度只有大約零下348華氏度。然而，這個(gè)溫度足以讓一氧化碳從表面升華，產(chǎn)生塵埃狀的彗星。

Bernardinelli-Bernstein彗星為奧爾特云中彗星的大小分布提供了一條寶貴的線索，因此也為其總質(zhì)量提供了線索。對(duì)奧爾特云質(zhì)量的估計(jì)差別很大，高達(dá)地球質(zhì)量的20倍。

奧爾特云是由荷蘭天文學(xué)家 Jan Oort在1950年首次提出的假設(shè)，但它仍然是一個(gè)理論，因?yàn)榻M成它的無(wú)數(shù)彗星太過(guò)微弱和遙遠(yuǎn)，無(wú)法被直接觀測(cè)到。具有諷刺意味的是，這意味著太陽(yáng)系最大的結(jié)構(gòu)幾乎是看不見(jiàn)的。據(jù)估計(jì)，美國(guó)宇航局的兩個(gè)旅行者號(hào)航天器再過(guò)300年也不會(huì)到達(dá)奧爾特云的內(nèi)部領(lǐng)域，可能需要長(zhǎng)達(dá)30000年的時(shí)間才能穿過(guò)它。

間接證據(jù)來(lái)自于可以追溯到這個(gè)“巢穴”的墜落彗星。它們從各個(gè)不同的方向接近太陽(yáng)，這意味著云層必須是球形的。這些彗星是早期太陽(yáng)系成分的深凍樣本，保存了數(shù)十億年。奧爾特云的真實(shí)性得到了太陽(yáng)系形成和演變的理論模型的支持。通過(guò)深空探測(cè)和多波長(zhǎng)觀測(cè)收集到的觀測(cè)證據(jù)越多，天文學(xué)家就越能理解奧爾特云在太陽(yáng)系演變中的作用。

關(guān)鍵詞：奧爾特云天文學(xué)家