在海王星和冥王星軌道之外的遙遠之處，一片黑暗而神秘的太空領域吸引著天文學家。據認為，在這裡，多達數萬億顆彗星成群結隊，它們在數十億年前被木星或其他行星拋擲到目前的位置。它們形成一個巨大的球體，被稱為奧爾特雲，它包圍著太陽系，並延伸到可能離太陽幾光年的地方。沒有人真正知道奧爾特雲中存在多少彗星，也不知道它的真實範圍，因為到達那個偏遠區域的陽光非常少。但是，偶爾會有過路的恆星或銀河潮汐攪動這些來自太陽系黎明的冰冷殘餘物，導致彗星落向遙遠的太陽，並進入我們望遠鏡的可觀測範圍。這些所謂的長週期彗星的軌道週期為數千年或數百萬年，並且主要很小，不超過幾公里寬。然而，上週，天文學家宣佈發現了一顆真正巨大的彗星：一顆可能從邊緣到邊緣測量數百公里的巨型彗星。“這太令人震驚了，”賓夕法尼亞大學的研究員佩德羅·伯納迪內利說，他是發現該天體的研究人員之一。現在，正在努力訓練更多的望遠鏡朝向彗星方向，以挖掘其深層秘密。
該天體最初被稱為 2014 UN271，已被正式命名為 C/2014UN271（伯納迪內利-伯恩斯坦），以紀念其發現者：伯納迪內利和他的賓夕法尼亞大學同事加里·伯恩斯坦。它最初是在 2014 年被一個名為暗能量調查 (DES) 的專案觀測到的，但伯納迪內利和伯恩斯坦最近才發現了這顆彗星，此前它從他們對 DES 在過去幾年中拍攝的約 80,000 張影像的分析中脫穎而出。2014 年的影像顯示，它潛伏在地球與太陽之間距離的約 30 倍處，即 30 天文單位 (AU)。現在，七年過去了，該天體位於 20 天文單位處，並繼續向我們靠近。它離太陽最近的點將是 10.9 天文單位，它將在 2031 年 1 月到達。這離土星軌道並不太遠——足夠近，以至於有些人甚至設想派遣一艘宇宙飛船對該天體進行短暫訪問。目前的估計表明，這顆彗星繞太陽執行需要三百萬年，最遠可達近 0.9 光年——深入奧爾特雲——然後再一次俯衝進來。
該天體的大小及其逼近的距離都吸引了天文學家。“這非常令人興奮，”加州大學洛杉磯分校的大衛·朱維特說。儘管在其當前位置接收到的陽光比地球表面少 400 倍，但這顆彗星足夠明亮，可以用望遠鏡看到，這暗示其大小必須在 100 到 370 公里之間。不確定性是由於該天體未知的反射率和形狀引起的。但無論規模如何，這個估計仍然使其比任何先前已知的彗星都大得多。就彗核而言，下一個最大的是海爾-波普彗星，它在 1997 年讓觀星者驚歎不已，其直徑相對較小，只有60 公里。伯納迪內利-伯恩斯坦彗星“肯定是我們在現代天文時代見過的最大的彗星，”貝爾法斯特女王大學的艾倫·菲茨西蒙斯說。“在有記錄的歷史中，我們曾有過非常明亮的彗星，但這都是在 17 世紀望遠鏡發明之前。”
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自宣佈以來，對該天體進行研究的努力迅速展開。一個天文學家團隊已經能夠探測到活躍跡象，最有可能的是融化的冰形成了一個圍繞其固體彗核的大氣層或“彗發”，證實它是一顆彗星。“它的亮度增加了很多，這意味著它是活躍的，”歐洲南方天文臺的羅西塔·科科塔內科娃說，她領導了使用南半球望遠鏡網路進行的觀測。繼續進行快速觀測對於更多地瞭解這顆彗星至關重要。“我們仍然有可能看到來自彗核的自轉訊號，”科科塔內科娃說。“當活動變得更強時，它將被完全遮蔽。”
觀測到這種活動也將具有啟發意義，“因為我們從未觀測到彗星在如此遠離[太陽]的地方變得活躍，”科科塔內科娃說。這將使研究人員能夠探測太陽系中彗星活動開始的區域。從該天體最初在 2014 年至 2018 年出現在 DES 光學系統中開始，它似乎沒有顯示出活動跡象，這意味著它可能在過去三年中的某個時候“開啟”了，菲茨西蒙斯說。“它將為我們提供一個非常好的能力來研究在這個過渡區域中發生的事情——從奧爾特雲中的冰凍冰球到太陽系中完全活躍的彗星。”
在其當前距離，溫度太低以至於水冰無法融化，因此伯納迪內利-伯恩斯坦彗星——它可能正在首次進入內太陽系——必定有其他型別的冰正在融化。“最好的猜測是一氧化碳，因為我們知道彗星中存在一氧化碳，而且它也非常易揮發，”朱維特說。
部分原因是天文學家對該天體仍然知之甚少，並且從未見過如此獨特的天體，因此其確切性質仍然未知。它真的是一顆大型彗星還是完全是其他東西？“有些人推測它可能是圓形的，幾乎處於流體靜力平衡狀態，這使其朝著矮行星的方向發展，”科科塔內科娃說。然而，這似乎不太可能，因為大多數模型表明，一個冰冷的天體必須在 800 公里左右，其自身的引力才會開始將其塑造成球形。為了確定該天體的真實大小，朱維特說，哈勃太空望遠鏡是目前唯一有足夠能力穿透彗發並分辨彗核大小的設施。但截至撰寫本文時，他使用這個珍貴的軌道天文臺研究彗星的正式請求尚未獲得批准。其他望遠鏡也能夠探測不同的特徵，例如其成分。“它與我們觀察到的所有其他事物如此不同，以至於我們很可能會發現意想不到的東西，”科科塔內科娃說。
能夠長時間觀察該天體，直到它到達離太陽最近的點，並且未來十年還有觀測機會，這將是非常有益的。天文學家將能夠觀察它的演變，也許它的活動水平會發生變化，甚至會分裂。“事實上，我們可以在未來 10 年內跟蹤這個東西，這意味著有很多機會發現更多細節，”愛丁堡大學的科林·斯諾德格拉斯說。紐西蘭坎特伯雷大學的米歇爾·班尼斯特說，目前，我們可能觀察到的大部分內容仍然非常神秘。“這是一個在冰凍狀態下存在了無數年的東西——最短也有數十萬年，”她說。“現在它正在被太陽加熱。將會發生什麼？它會有多活躍？我們還不知道。這將非常有趣，值得去發現。”
這顆彗星也是對太陽系天文學近期未來發展方向的一種預示。2023 年 10 月，智利的一架名為維拉·C·魯賓天文臺的新望遠鏡將開始一項為期 10 年的整個天頂天空調查，稱為空間和時間遺產調查 (LSST)。部分由於其八米鏡面，魯賓將能夠比其任何前任發現更微弱的天體，包括更多預期的大型彗星，如這顆彗星。“典型的望遠鏡可以發現遠至 50 或 60 天文單位的天體，”LSST 團隊成員、華盛頓大學的馬里奧·尤里奇說。“使用 LSST，我們可以輕鬆到達 150 天文單位。我們可能會每月看到像[伯納迪內利-伯恩斯坦彗星]這樣的天體。”
目前，C/2014 UN271（伯納迪內利-伯恩斯坦）仍然是被觀測到正在接近內太陽系的最大彗星，為了解我們太陽最外層的秘密提供了一瞥。當它接近土星軌道時的表現將令人興奮，伯納迪內利-伯恩斯坦這個名字很可能在短時間內不會被遺忘。“它將被研究很多年，”科科塔內科娃說。“它只會變得越來越有趣。我們將非常瞭解它。”