发布单位： 台北市立天文科学教育馆
庞大的 C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) 彗星正以时速 22,000 英里 （约 35,000 公里） 的速度从太阳系边缘飞奔而来 ，但不用担心 ，它距离太阳最近时要等到 2031 年 ，距离大于 10 亿英里 （约 16 亿公里） ，比太阳到土星的距离还要远 。
透过哈勃太空望远镜 ，天文学家证实 C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) 彗星拥有迄今观测以来最大的彗核 ，估计直径约 85 英里 （约 137 公里） ，比一般的彗核大 50 倍 ，质量更高达 500 兆吨 ，是一般彗星质量的 10 万倍 。之前的记录保持者是林肯近地小行星研究计划 （Lincoln Near-Earth Asteroid Research , LINEAR） 于 2002 年发现的 C/2002 VQ94 彗星 ，其彗核直径估计约 60 英里 （约 97 公里） 。
图说： 左图为 2022 年 1 月 8 日哈勃太空望远镜的广角相机拍摄 20 亿英里 （约 32 亿公里） 以外的 C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) 彗星照片； 中图为叠加左图明亮的彗发轮廓影像所形成彗发模型照片； 右图为结合射电望远镜的观测数据得到彗核的直径约 85 英里 （约 137 公里） ，据估计彗核像煤一样黑 。
图片来源： NASA 、ESA 、许文韬 （澳门科技大学） 、David Jewitt （加州大学洛杉矶分校） ； 影像处理： Alyssa Pagan (STScI)
C/2014 UN271 彗星是天文学家 Pedro Bernardinelli 和 Gary Bernstein 在智利塞罗托洛洛美洲天文台 （Cerro Tololo Inter-American Observatory） 暗能量巡天计划 （Dark Energy Survey） 的影像档案中首次发现的 。它于 2010 年 11 月偶然地被观测到 ，当时它距离太阳达 30 亿英里 （约 48 亿公里） ，几乎是太阳与海王星的平均距离 。从那时开始 ，地面和太空望远镜都对它进行了深入研究 。
加州大学洛杉矶分校行星科学和天文学教授 David Jewitt 说： 「彗星在太阳系边缘遥远的地方通常亮度太微弱而无法被看到 ，但是这颗彗星在这么远的距离还是如此明亮 ，我们一直怀疑它一定很大。 」
该论文的第一作者澳门科技大学的许文韬说： 「我们猜测这颗彗星可能很大 ，但是我们需要最好的数据来佐证。 」 因此 ，他的团队在 2022 年 1 月 8 日使用哈勃太空望远镜拍摄了五张这颗彗星的照片 。
在被充满尘埃包覆的彗发中分辨固态彗核是个大挑战 。这颗彗星目前距离太远 ，哈勃太空望远镜无法解析出彗核 。但是哈勃太空望远镜的观测数据显示在彗核位置侦测到一个亮斑 。接下来 ，许文韬和他的团队便以电脑模拟的彗发模型调整参数来拟合哈勃太空望远镜影像 ，扣除彗发后 ，留下恒星状的彗核 ，再从其亮度来估计彗核大小 。
许文韬和他的团队将他们的结果比对智利阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列 （ALMA） 的无线电波观测结果 ，哈勃太空望远镜的测量结果接近 ALMA 的估计 ，但是彗核表面比之前认为的还要暗 ，像煤一样黑 。
图说： 比较 C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) 彗星与其他几颗彗星的彗核之大小 。
图片来源： NASA, ESA, Zena Levy (STScI)
C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) 彗星已经朝向太阳系飞奔了超过 100 万年 ，它来自于欧特云 （Oort Cloud ，又译奥尔特云） ，欧特云被认为是彗星的故乡 ，球壳形状 ，内部边缘在太阳和地球之间距离的 2,000 到 5,000 倍处 ，外缘可能至少延伸到离太阳最近的恒星距离的四分之一 ，即半人马座比邻星 。欧特云的彗星可能在数十亿年前 ，当时木星和土星的轨道仍在演化 ，它们被巨大的外行星引力抛出太阳系 ，形成欧特云 ，后来它们的轨道受到经过的恒星引力干扰才会返回太阳系 。
C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) 彗星轨道周期为 300 万年 ，椭圆形的轨道几乎垂直于太阳系的轨道面 ，最远距离太阳大约半光年 。这颗彗星目前距离太阳不到 20 亿英里 （约 32 亿公里） ，温度只有华氏-348 度 （摄氏-211 度） 左右 ，这足以让一氧化碳从表面升华以产生彗发 。
C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) 彗星为欧特云中彗星的大小分布及欧特云总质量提供了宝贵的线索 。目前对欧特云质量的估计差异仍然很大 ，高达地球质量的 20 倍 。
荷兰天文学家 Jan Oort 于 1950 年代首次提出欧特云理论 ，构成它的彗星虽然数量庞大 ，但是亮度太微弱且距离太遥远 ，以致于无法直接观察到 。据估计 ，美国航太总署 （NASA） 的航海家号 （Voyager ，又译旅行者号） 太空船还要再过 300 年才能抵达欧特云的内部区域 ，并且需要长达 3 万年的时间才能穿越欧特云 。
欧特云间接证据来自于彗星 ，这些彗星轨迹可以追溯回发源地 ，它们从各个不同方向往太阳系飞奔 ，这意味着欧特云必须是球形的 ，这些彗星是早期太阳系组成物质的重要证据 。太阳系形成和演化的理论模型支持了欧特云的真实性 。通过深空巡天观测和多波长观测收集的观测证据越多 ，天文学家就越能了解欧特云在太阳系演化中扮演的角色 。 （编译/台北天文馆施欣岚）
资料来源： 哈勃太空望远镜