Cerro Tololo descubre cometa gigante en dirección al Sol

Con una dimensión estimada entre 100 a 200 kilómetros de diámetro, el inusual objeto alcanzará su máxima aproximación al Sol en 2031.

25 Junio 2021

Un cometa gigante encontrado en las afueras de nuestro Sistema Solar fue recientemente descubierto gracias a los datos recolectados en 6 años por el Estudio de Energía Oscura. Se estima que el cometa, bautizado con el nombre de Bernardinelli-Bernstein, es cerca de mil veces más masivo que un cometa normal, lo que lo convierte en el cometa más grande descubierto en tiempos modernos. Tiene una órbita extremadamente extensa, lo que implica que tome millones de años en viajar hacia el Sistema Solar interior desde la distante Nube de Oort. Se trata del cometa más distante en ser descubierto en su línea de entrada al Sistema Solar, lo que proporciona a los astrónomos varios años para observar su evolución mientras se aproxima al Sol, aunque ya es posible adelantar que no podrá ser visible a simple vista.

Gracias a un análisis exhaustivo de los datos del Estudio de Energía Oscura (DES) recolectados por la Cámara de Energía Oscura (DECam), que se encuentra montada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en Cerro Tololo (CTIO), parte del Observatorio AURA en Chile, los astrónomos Pedro Bernardinelli and Gary Bernstein, de la Universidad de Pensilvania, lograron descubrir un cometa gigante con un diámetro aproximado de entre 100 a 200 kilómetros, o lo que es igual a diez veces el diámetro de la mayoría de los cometas conocidos.

Bautizado con el nombre de Cometa Bernardinelli-Bernstein, el objeto consiste en una fría reliquia expulsada del Sistema Solar por los planetas gigantes que migraron en los primeros tiempos de nuestro sistema, cuyo gran tamaño se estimó basado en la cantidad de luz solar que refleja.

El análisis de los datos del Estudio de Energía Oscura es apoyado por el Departamento de Energía (DOE) y por la Fundación Nacional de Ciencia (NSF), ambos de Estados Unidos, en tanto que el archivo científico de DECam es atendido por el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) de NOIRLab de NSF. CTIO y CSDC son Programas de NOIRLab y AURA.

Considerada una de las mejores cámaras con detectores CCD de campo amplio en el mundo, DECam fue diseñada específicamente para DES y operada por DOE y NSF entre 2013 y 2019. DECam fue financiada por DOE y construida y probada en Fermilab, también parte de DOE. En la actualidad DECam se utiliza para programas que cubren un amplio rango de ciencias.

El estudio DES se encargó de mapear 300 millones de galaxias a través de un área de 5.000 grados cuadrados, pero durante sus seis años de observaciones también observó muchos cometas y objetos trans-Neptunianos que se atravesaban por el campo que se observaba. Un objeto trans-Neptuniano, o TNO, es un cuerpo congelado que reside en nuestro Sistema Solar más allá de la órbita de Neptuno.

Bernardinelli y Bernstein utilizaron entre 15 a 20 millones de horas de CPU en el National Center for Supercomputing Applications y en Fermilab, empleando sofisticados algoritmos de identificación y rastreo para individualizar más de 800 TNOs de entre las más de 16 mil millones de fuentes individuales detectadas en 80 mil exposiciones tomadas como parte del estudio DES. Un total de 32 de esas detecciones pertenecían a un objeto en particular: C/2014 UN₂₇₁.

Los cometas son cuerpos congelados que se evaporan a medida que se aproximan al calor del Sol, lo que hace crecer su coma y cola. Las imágenes del objeto de DES en 2014 y 2018 no mostraban la típica cola cometaria, pero un día después del anuncio de su descubrimiento mediante el Minor Planet Center, los astrónomos que utilizaron la red del Observatorio de Las Cumbres tomaron imágenes nuevas del objeto, revelando el crecimiento de una coma en los pasados 3 años, lo que lo convirtió oficialmente en un cometa.

Actualmente, su viaje hacia el Sistema Solar interior comenzó a una distancia de más de 40.000 unidades astronómicas del Sol. En otras palabras, 40 mil veces más lejos que la distancia entre la Tierra y el Sol, lo que equivale a 6 trillones de kilómetros, unas 3,7 trillones de millas ó 0,6 años luz, es decir 1/7 de la distancia a la estrella más cercana. En comparación, Plutón se encuentra a 39 unidades astronómicas del Sol, en promedio. Esto significa que el Cometa Bernardinelli-Bernstein se originó en la Nube de Oort, y fue expulsado durante la historia temprana del Sistema Solar. Podría tratarse del objeto más grande detectado en la nube de Oort, pero además es el primer cometa en ser detectado tan lejos, en su camino de entrada.

El cometa Bernardinelli-Bernstein está actualmente mucho más cerca del Sol. Fue visto por primera vez en el Estudio de Energía Oscura en 2014 a una distancia de 29 unidades astronómicas (4 mil millones de kilómetros, aproximadamente la distancia de Neptuno) y en junio de 2021 estaba a 20 unidades astronómicas del Sol (3 mil millones de kilómetros, la distancia de Urano al Sol), y actualmente brilla a magnitud 20. La órbita del cometa es perpendicular al plano del Sistema Solar y puede alcanzar su punto más cercano al Sol (conocido como perihelio) en 2031, cuando estará a alrededor de 11 unidades astronómicas de distancia (un poco más que la distancia de Saturno al Sol), pero no se acercará mucho más. A pesar del tamaño del cometa, actualmente se puede adelantar que los aficionados del cielo nocturno necesitarán un gran telescopio amateur para poder observarlo, incluso en su punto más brillante. 

“Tenemos el privilegio de haber descubierto quizás el cometa más grande que se haya visto -o al menos más grande que cualquier otro que se haya estudiado- y lo detectaron tempranamente para que las personas lo puedan observar a medida que se acerca”, señaló Gary Bernstein. “No ha visitado el Sistema Solar en más de 3 millones de años”, explicó.

El cometa Bernardinelli-Bernstein será seguido intensamente por la comunidad astronómica, incluyendo a las instalaciones de NOIRLab, para comprender la composición y el origen de esta enorme reliquia del nacimiento de nuestro propio planeta. Los astrónomos sospechan que puede haber muchos más cometas sin descubrir de este tamaño esperando en la Nube de Oort, mucho más allá de Plutón y el Cinturón de Kuiper. Se cree que estos cometas gigantes se dispersaron a los confines del Sistema Solar por la migración de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno al principio de su historia.

“Este es un pilar muy necesario para la desconocida población de objetos grandes en la Nube de Oort y su conexión con la migración temprana de los gigantes de hielo y gas poco después de la formación del Sistema Solar”, dijo Tod Lauer, astrónomo de NOIRLab.

“Estas observaciones demuestran el valor de las observaciones de estudios de larga duración en instalaciones nacionales como el telescopio Blanco de Tololo”, señala Chris Davis, Director del Programa de la Fundación Nacional de Ciencias de NOIRLab. "Encontrar objetos enormes como el cometa Bernardinelli-Bernstein es crucial para nuestra comprensión de la historia temprana de nuestro Sistema Solar".

Aún no se sabe qué tan activo y brillante se volverá cuando alcance el perihelio. Sin embargo, Bernardinelli dice que el Observatorio Vera C. Rubin, un futuro Programa de NOIRLab, "medirá continuamente el cometa Bernardinelli-Bernstein hasta su perihelio en 2031, y probablemente encontrará muchos, muchos otros como este", lo que permitirá a los astrónomos caracterizar objetos desde la Nube de Oort con mucho mayor detalle.

Más Información

Esta investigación se reportó en el Minor Planet Center.

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (operado en cooperación con el National Accelerator Laboratory (SLAC) del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai‘i, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai‘i y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.

El Estudio de Energía Oscura (DES) es una colaboración de más de 400 científicos de 25 instituciones en siete países. El financiamiento para los proyectos de DES han sido provistos por la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía, la Fundación Nacional de Ciencia, ambos de los Estados Unidos; El Ministerio de Ciencia y Educación de España; el Science and Technology Facilities Council del Reino Unido; el Higher Education Funding Council para Inglaterra; el ETH Zurich de Suiza; el National Center for Supercomputing Applications en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign; el Instituto Kavli de Física Cosmológica en la Universidad de Chicago; el Center for Cosmology and AstroParticle Physics en la Universidad Estatal de Ohio; el Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy en la Universidad de Texas A&M; la Financiadora de Estudos e Projetos; la Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; el Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico and Ministério da Ciência e Tecnologia; el Deutsche Forschungsgemeinschaft, y las instituciones que colaboran en el Estudio de Energía Oscura.

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Fermilab es el principal laboratorio de los Estados Unidos para la física de partículas y para la investigación del acelerador. Como uno de los laboratorios de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos, Fermilab se ubica cerca de Chicago, Illinois, y es operado bajo contrato por el Fermi Research Alliance LLC. Fermilab está en Twitter en @Fermilab.

La Oficina de Ciencia de DOE es el mayor patrocinador de la investigación básica en ciencias físicas en los Estados Unidos y trabaja para abordar algunos de los desafíos más urgentes de nuestros tiempos.

La investigación de Bernardinelli and Bernstein’s fue apoyada parcialmente por una subvención de la Fundación Nacional de Ciencia.

Contactos

Pedro Bernardinelli
University of Pennsylvania
Correo electrónico: pedrobe@sas.upenn.edu

Gary Bernstein
University of Pennsylvania
Correo electrónico: garyb@physics.upenn.edu

Amanda Kocz
Press and Internal Communications Officer
NSF NOIRLab
Cel: +1 520 318 8591
Correo electrónico: amanda.kocz@noirlab.edu

Esta es una traducción del Comunicado de Prensa de NOIRLab noirlab2119.