ดาวหางดวงเบิ้ม C/2014 UN271(Bernardinelli-Bernstein)

 

ภาพจากศิลปินแสดงดาวหาง C/2014 UN271 ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางมากถึง 160 กิโลเมตร

 

    ดาวหางดวงหนึ่งซึ่งมีขนาดใหญ่โตมากจนเคยถูกจำแนกว่าเป็นดาวเคราะห์แคระที่มีวงโคจรคล้ายดาวหางก่อนหน้านี้ กำลังเดินทางเข้ามาในระบบสุริยะส่วนในจากรอบนอก

     แต่ไม่มีเหตุที่ต้องกังวลเมื่อดาวหางดวงนี้ C/2014UN 271(Bernardinelli-Bernstein) จะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดก็ยังเลยวงโคจรดาวเสาร์ออกไปเล็กน้อย แต่จากขนาดที่ใหญ่และความใกล้ของมันจะให้โอกาสอันหาได้ยากที่จะศึกษาวัตถุดั่งเดิมที่มาจากเมฆออร์ต(Oort cloud) และหาข้อมูลใหม่ๆ เกี่ยวกับการก่อตัวระบบสุริยะ

     Gary Bernstein นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเพนน์ซิลวาเนีย และผู้ค้นพบดาวหางร่วม กล่าวก่อนหน้านี้ ว่า เรามีสิทธิที่จะได้พบสิ่งที่อาจเป็นดาวหางที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบมา หรืออย่างน้อยก็ใหญ่กว่าดวงใดๆ ที่ถูกศึกษาเป็นอย่างดี และพบมันได้ตั้งแต่แรกๆ จนผู้คนสามารถเฝ้าดูมันเปลี่ยนแปลงเมื่อเข้าใกล้และอุ่นขึ้น มันไม่ได้มาเยี่ยมเยือนระบบสุริยะมากว่า 3 ล้านปี

      ระบบสุริยะส่วนนอกโดยรวมแล้วยังเป็นสถานที่ที่เป็นปริศนา มันอยู่ห่างไกลมากและค่อนข้างมืด และวัตถุแถวนั้นก็มีขนาดค่อนข้างเล็ก ดังนั้นการได้เห็นสิ่งที่อยู่ข้างนอกเลยจากวงโคจรของเนปจูนออกไปจึงค่อนข้างท้าทาย เรามีแนวคิดคร่าวๆ เกี่ยวกับสถาปัตยกรรมของพื้นที่อวกาศแถวนั้น โดยมีแถบไคเปอร์(Kuiper Belt) ซึ่งประกอบด้วยวัตถุน้ำแข็งขนาดเล็ก  และถัดไปก็เป็นเมฆออร์ต ที่อยู่ห่างไกลออกไปอีก และจะระบุให้แน่ชัดก็คือยากที่จะทำได้

     เรากำลังได้ข้อมูลเพิ่มเติมขึ้นจากแหล่งที่คาดไม่ถึง เช่น การสำรวจพลังงานมืด(Dark Energy Survey) ซึ่งดำเนินงานระหว่างเดือนสิงหาคม 2013 ถึง มกราคม 2019 มันตรวจสอบซีกฟ้าใต้ในช่วงอินฟราเรดและอินฟราเรดใกล้เป็นเวลาหลายร้อยคืน เพื่อศึกษาวัตถุอย่างเช่นซุปเปอร์โนวาและกระจุกกาแลคซี และเพื่อพยายามคำนวณความเร่งในการขยายตัวของเอกภพ ซึ่งคิดกันว่าเป็นผลจากอิทธิพลของพลังงานมืด

ภาพจาก DES แสดงดาวหางบีบี ในเดือนตุลาคม 2017 เมื่อดาวหางอยู่ที่ระยะทางประมาณ 25 AU

     ความลึก, กว้างและแม่นยำของการสำรวจพลังงานมืดนี้ที่กลับช่วยให้การจำแนกวัตถุในระบบสุริยะส่วนนอกได้เป็นอย่างดี ซึ่งอยู่เลยวงโคจรของเนปจูนที่ราวๆ 30 AU จากดวงอาทิตย์ออกไป ก่อนหน้านี้ในปีนี้ นักดาราศาสตร์ทีมหนึ่งเปิดเผยว่าพวกเขาได้พบวัตถุที่ไม่เคยพบเห็นมาก่อน 461 ดวงในระบบสุริยะส่วนนอกในข้อมูลจาก DES หนึ่งในวัตถุเหล่านั้นที่พบโดย Bernstein และเพื่อนร่วมเพนน์สเตท Pedro Bernadinelli ก็คือดาวหางดวงนี้ ในเดือนมิถุนายน

     พวกเขาและเพื่อนร่วมงานได้ใช้เวลาสามเดือนตรวจสอบดาวหางนี้ในรายละเอียดที่มากขึ้น เป็นรายงานก่อนตีพิมพ์ใน arXiv และจะเผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters นักวิจัยเขียนไว้ว่า เราสรุปว่า C/2014 UN271 เป็นดาวหางดวงใหม่ในแบบที่ไม่มีหลักฐานใดว่ามันเคยได้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่า 18 AU หลังจากที่ถูกผลักออกจากเมฆออร์ตเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ครั้งล่าสุดเมื่อ 3.5 ล้านปีก่อน จริงๆ แล้ว มันอาจจะเป็นดาวหางที่ดึกดำบรรพ์ที่สุดเท่าที่เคยสำรวจพบมา ซึ่งเราได้ตรวจพบมันก่อนที่มันจะเข้ามาในวงโคจรของยูเรนัส และมันเองก็อาจไม่เคยเดินทางในวงโคจรนี้มาก่อน

     จากการวิเคราะห์ของทีม C/2014 UN271 เริ่มต้นเดินทางเข้ามา จากระยะทางราว 40400 AU จากดวงอาทิตย์ ซึ่งก็ยังอยู่ในอาณาเขตของเมฆออร์ตซึ่งเป็นทรงกลมขนาดมหึมาอันเป็นที่อยู่ของวัตถุน้ำแข็งที่แผ่กระจายตั้งแต่ราว 2000 จนไกลได้ถึง 100,000 AU เมื่อมันถูกพบ ดาวหางอยู่ที่ระยะทางราว 29 AU มันจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดในปี 2031 ที่ระยะทาง 10.97 AU (ราวๆ วงโคจรดาวเสาร์ ซึ่งมีระยะทางโคจรเฉลี่ย 9.5 AU)  

     ด้วยเส้นผ่าศูนย์กลางที่ 155 กิโลเมตรและใหญ่เป็นอย่างน้อย 10 เท่าของพวกยักษ์แบบดาวหางเฮลล์บอพพ์(Hale-Bopp) เมื่อเทียบแล้ว ดาวหาง 67P ที่ยานโรเซตตา(Rosetta) ไปเยี่ยมเยือนมีความกว้างเพียง 4.3 กิโลเมตร C/2014 UN271 จะเป็นเจ้าอ้วนอย่างแท้จริง แต่แม้กระนั้น ก็ยังมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าจากระยะทางที่ไกลขนาดนั้น(อันดับความสว่าง; magnitude ประมาณ 9) อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์จะใช้โอกาสทุกๆ ด้านที่มีเพี่อศึกษามันด้วยกล้องโทรทรรศน์ พวกเขาหวังว่าจะได้เรียนรู้ให้มากขึ้นเกี่ยวกับองค์ประกอบของมัน ซึ่งจะบอกเราได้เพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบสุริยะยุคต้น และพื้นที่ชายขอบไกลโพ้นของมัน

    นั้นเป็นเพราะคิดกันว่าหินน้ำแข็งจากชายขอบที่ไกลของระบบดาวเคราะห์ของเราแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงเลยนับตั้งแต่ที่พวกมันก่อตัวขึ้นเมื่อราว 4.5 พันล้านปีก่อน สารระเหยง่ายถูกล๊อคไว้ในน้ำแข็งของดาวหางก็น่าจะมีข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบเคมีในระบบสุริยะส่วนนอกในระหว่างที่มันก่อตัวขึ้น

เส้นทางโคจรของดาวหางเข้าสู่ระบบสุริยะ จากความเอียงของวงโคจรเทียบจากระนาบระบบสุริยะ นักวิจัยสันนิษฐานว่ามันน่าจะมาจากเมฆออร์ต 

     นักวิทยาศาสตร์ได้พบสัญญาณของโคมา(coma) ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศของดาวหางที่ปรากฏขึ้นเมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น ความอบอุ่นที่เพิ่มขึ้นทำให้น้ำแข็งระเหิด(sublimate) ออกจากพื้นผิวดาวหาง สร้างเป็นโคมาที่มองเห็นได้ และเมื่อเข้าใกล้มากขึ้น ก็จะสร้างหางออกมา การวิเคราะห์รายละเอียดเหล่านี้ด้วยสเปคตรัมจะบอกเราได้ไม่น้อยเกี่ยวกับสิ่งที่อยู่ภายใน C/2014 UN271

     เนื่องจากเราทราบเกีย่วกับเมฆออร์ตและวัตถุภายในเพียงน้อยนิดมากๆ C/2014 UN271 จะเป็นหน้าต่างอันหาได้ยากมากๆ สู่พื้นที่ปริศนาในระบบสุริยะ นักดาราศาสตร์บางคนกระหายที่จะส่งปฏิบัติการไปที่ดาวหางนี้ ซึ่งการคำนวณช่วงเวลาที่ดีที่สุดในการบินผ่านเกิดขึ้นในปี 2033 ซึ่งน่าจะต้องส่งปฏิบัติการออกในปี 2028

 

แหล่งข่าว sciencealert.com : gigantic comet approaching from outer solar system may be the largest ever seen
                iflscience.com : “mega comet” heading our way is probably the largest ever seen