Sao chổi khổng lồ được tìm thấy ẩn trong dữ liệu năng lượng tối

Trong thời gian vừa qua sao chổi khổng lồ được tìm thấy trong thời hiện đại, thế giới băng giá này từ đám mây Oort sẽ xoay quanh Mặt Trời vào năm 2031.

Các nhà thiên văn học tìm kiếm hình ảnh trong sáu năm từ một trong những camera thiên văn tốt nhất trên thế giới vừa có một khám phá lớn – theo nghĩa đen. Pedro Bernardinelli và Gary Bernstein, cả hai đều thuộc Đại học Pennsylvania, đã phát hiện ra một sao chổi khổng lồ đang di chuyển vào bên trong từ rìa của hệ mặt trời, tiến tới một cuộc chạm trán gần với Mặt trời vào năm 2031.

Based on the amount of light it reflects, the pair estimates the comet, called C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein), is some 60 to 120 miles (100 to 200 kilometers) across. Đó là khoảng 10 lần đường kính trung bình của các sao chổi khác đã biết. Các nhà nghiên cứu cũng ước tính Sao chổi Bernardinelli-Bernstein có khối lượng gấp 1.000 lần so với sao chổi trung bình. Điều đó có nghĩa là nó không chỉ là sao chổi lớn nhất được phát hiện trong thời hiện đại mà còn là thành viên lớn nhất được biết đến trong Đám mây Oort xa xôi của hệ mặt trời.

Chuyến đi dài

Các đám mây Oort là một vỏ hình cầu của băng giá, tàn dư đá còn sót lại từ những năm đầu của hệ mặt trời. Nó nằm ngoài Vành đai Kuiper , là khu vực trong đó Sao Diêm Vương quay quanh với khoảng cách trung bình khoảng 40 đơn vị thiên văn (AU; một AU là khoảng cách Trái đất-Mặt trời trung bình) từ Mặt trời. Đám mây Oort ở xa hơn bao gồm một khu vực cách Mặt trời khoảng 1.000 và 100.000 AU. Các sao chổi trong đám mây này quay quanh Mặt trời theo nhiều góc khác nhau, thay vì nằm trong mặt phẳng tương đối phẳng của các hành tinh, tạo cho Đám mây Oort có hình dạng hình cầu. 

Sao chổi mới được phát hiện liên tục, bởi cả những người nghiệp dư với kính thiên văn lớn hơn và tốt hơn liên tục, cũng như các cuộc khảo sát chuyên nghiệp có thể quét vùng trời rộng lớn chỉ trong một lần chụp. Mỗi sao chổi mới bổ sung vào bức tranh của chúng ta về hệ mặt trời, đặc biệt là vì các vật thể trong Đám mây Oort còn nguyên sơ. Thông thường, những vật thể như vậy chưa bao giờ đến gần Mặt trời, vì vậy khi tương tác hấp dẫn ném chúng vào trong, chúng được phát hiện là sao chổi.

Khám phá những đồ vật mới để tìm hiểu những gì chúng có thể dạy chúng ta về quá khứ của chúng ta chính là lý do tại sao Bernardinelli và Bernstein lại tìm hiểu qua hàng nghìn hình ảnh. Những hình ảnh này được chụp trong khuôn khổ Khảo sát Năng lượng Tối (DES) bởi Máy ảnh Năng lượng Tối (DECam) 570 megapixel gắn trên Kính viễn vọng Victor M. Blanco 4 mét ở Chile. Như tên của nó, DES được thiết kế để hình ảnh 5.000 độ vuông của bầu trời và lập bản đồ khoảng 300 triệu thiên hà để hiểu rõ hơn về năng lượng tối bí ẩn hình thành vũ trụ của chúng ta. Nhưng trong khi nhìn vào không gian từ năm 2013 đến năm 2019, DECam cũng phát hiện ra các vật thể khác, bao gồm nhiều thế giới hệ mặt trời ở tiền cảnh đan xen nhau qua các bức ảnh.

Trong một tập hợp con gồm 80.000 hình ảnh DECam, Bernardinelli và Bernstein đã xác định được hơn 800 vật thể trong hệ mặt trời đi qua các bức ảnh. Sao chổi hiện mang tên của chúng xuất hiện trong 32 bức ảnh đó, di chuyển dọc theo quỹ đạo vuông góc với mặt phẳng của các hành tinh. In the earliest images from 2014, Comet Bernardinelli-Bernstein was about 29 AU (2.5 billion miles [4 billion km]) out, or nearly the distance of Neptune from the Sun. Nhưng các nhà thiên văn ước tính nó thực sự bắt đầu cuộc hành trình từ sâu trong Đám mây Oort cách đó khoảng 40.000 AU. Đó là khoảng 15% khoảng cách giữa Mặt trời và người hàng xóm gần nhất của nó, Proxima Centauri. Nó cũng xa hơn 260 lần so với tàu nhân tạo xa nhất, Voyager 1 , hiện chỉ cách Mặt trời 153 AU.

Tính đến tháng 6 năm 2021, Sao chổi Bernardinelli-Bernstein cách Mặt trời gần 20 AU (3 tỷ km), bằng khoảng cách của Sao Thiên Vương. Và dựa trên những hình ảnh gần đây, bề mặt của nó đã ấm lên đủ để phát triển thành hôn mê – một đám mây bụi và khí bao quanh một sao chổi khi bề mặt đóng băng của nó bắt đầu thăng hoa hoặc chuyển trực tiếp từ thể rắn thành khí. Tình trạng hôn mê đó chính thức ảnh hưởng đến phân loại của Bernardinelli-Bernstein như một sao chổi.

Nhìn về phía trước

Bất chấp kích thước và khối lượng khổng lồ của nó, không có gì phải lo lắng – Bernardinelli-Bernstein sẽ chỉ đạo xa Trái đất. Khi nó đạt đến điểm cận nhật, điểm gần nhất trên quỹ đạo của nó với Mặt trời, vào năm 2031, nó vẫn cách ngôi sao của chúng ta 11 AU. Hãy nhớ rằng, đó là 11 lần khoảng cách Trái đất-Mặt trời trung bình, hoặc xa hơn một chút so với quỹ đạo của Sao Thổ. Bởi vì nó sẽ thực hiện vòng quay của nó rất xa, ngay cả một sao chổi lớn như vậy có thể sẽ không phát triển rất sáng và vẫn cần một kính thiên văn nghiệp dư lớn để phát hiện.

Nhưng điều đó không có nghĩa là các nhà nghiên cứu sẽ không háo hức đi theo con đường của nó. Bernardinelli-Bernstein hy vọng chỉ là phát hiện đầu tiên trong vô số các vật thể lớn, băng giá bay đến vùng xa bên ngoài của hệ mặt trời khi các hành tinh khổng lồ bên ngoài nhảy vào vị trí hàng tỷ năm trước.

Tod Lauer, thuộc Cơ quan Thiên văn Hồng ngoại Quốc gia cho biết: “Đây là một mỏ neo rất cần thiết cho quần thể các vật thể lớn chưa biết trong Đám mây Oort và mối liên hệ của chúng với sự di cư ban đầu của những người khổng lồ băng / khí ngay sau khi Hệ Mặt trời được hình thành”. Phòng thí nghiệm Nghiên cứu, trong một thông cáo báo chí .

Trên đây là những thông tin đầy hữu ích mà meZOOM muốn gửi đến cho các bạn, hãy luôn theo giõi và ủng hộ để biết thêm những thông tin bổ ích khác!