La historia del cometa gigante que llegó desde la nube de Oort

Los astrónomos Pedro Bernardinelli y Gary Bernstein de la Universidad de Pensilvania (EE UU) han descubierto un cometa gigante tras mirar con detalle los datos del Dark Energy Survey (DES). Este proyecto estudia la energía oscura utilizando la cámara DECam montada en el telescopio Víctor M. Blanco del Observatorio Interamericano Cerro Tololo, en Chile.

El Minor Planet Center, la institución de la Unión Astronómica Nacional encargada de la designación de este tipo de objetos, lo ha denominado cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) por el año en que se registró por primera vez y el nombre de sus descubridores.

Los astrónomos estiman que el tamaño de este megacometa, bastante diferente a cualquier otro visto antes, es de entre 100 y 200 km de diámetro, aproximadamente diez veces más de lo habitual. La estimación de su enorme tamaño se basa en su albedo, la cantidad de luz solar que refleja.

Durante los seis años de observaciones del proyecto DES (entre 2013 y 2019) se cartografiaron 300 millones de galaxias en un área de 5000 grados cuadrados de cielo nocturno, pero también se observaron muchos cometas y objetos transneptunianos (TNO) que pasaban por el campo analizado. Estos objetos son cuerpos helados localizados más allá de la órbita de Neptuno.

Un experto en este tipo de objetos, el astrónomo Carlos de la Fuente Marcos de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), contextualiza a Sinc el hallazgo de sus colegas: “Aunque las observaciones se realizaron hace unos años, el objeto ha sido identificado recientemente al efectuar un reanálisis de los datos de DES, mediante un algoritmo que enlaza observaciones inconexas o aisladas y utilizando procedimientos estadísticos”.

Cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) captado en octubre de 2017 por la cámara DECam montada en el telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO) en Chile. / Dark Energy Survey (DES) et al.

“Al hacerse público el descubrimiento –continúa– había dos cosas claras: que el objeto se mueve en una órbita muy excéntrica, de tipo cometario, y que su tamaño podría ser incluso similar al de los centauros conocidos más grandes, como Quirón y Cariclo”.

“Algunos le llaman el ‘megacometa’, pero tanto Quirón como Cariclo podrían tener un tamaño similar y ambos han mostrado actividad cometaria (con comas y colas) en el pasado”, advierte el astrónomo, “así que no se trataría del primer cometa gigante conocido, y tampoco parece que se trate de un objeto de origen interestelar”.

Los cometas son cuerpos helados que se evaporan a medida que se acercan al calor del Sol, haciendo crecer su coma (la nube de polvo y gas que envuelve su núcleo) y colas. Las imágenes DES del objeto entre 2014 y 2018 no mostraron una cola de cometa típica, pero justo un día después de que el Minor Planet Center anunciara su descubrimiento y utilizando la Red Global de Telescopios del Observatorio Las Cumbres, los astrónomos tomaron imágenes nuevas del cometa Bernardinelli-Bernstein que revelaron la presencia de una coma. Esta había crecido en los últimos 3 años, convirtiendo así oficialmente al objeto en un cometa.

“En las imágenes de DECam, el objeto era muy rojizo, pero no estaba activo (no tenía ni coma ni cola), no era gris o azulado como los activos, pero a los pocos días de su anuncio fue observado desde Namibia, Australia y Nueva Zelanda, y todas las imágenes muestran ahora una coma cometaria y una cola incipiente”, apunta De la Fuente, “así que el objeto se activó entre 2018 y 2021 conforme se acercó más al Sol y su superficie se fue calentando”.

Imágenes del cometa Bernardinelli-Bernstein (en el centro) obtenidas desde un observatorio en Namibia. Alrededor aparecen estrellas alargadas por el movimiento del telescopio. / L. Buzzi et al.

El cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) está ahora mismo cerca de la órbita de Urano y se dirige hacia el sistema solar interno: “En enero de 2031 alcanzará su perihelio, su mínima distancia al Sol, que lo situará ligeramente más allá de la órbita de Saturno”, explica el astrónomo de la UCM, “y a partir de ese momento se podrá observar desde el hemisferio norte de la Tierra, porque debido a su trayectoria ahora es solo visible desde el hemisferio sur. Probablemente este sea su primer paso por el sistema solar interno, y claramente parece proceder directamente de la nube de Oort”.

Un vuelta de 3 o 4 millones de años

Esta nube esférica de objetos transneptunianos se encuentra en los confines del sistema solar, a donde fue expulsado material durante su historia temprana. Bernardinelli-Bernstein podría ser el miembro más grande de la nube de Oort jamás detectado, y es el primer cometa en una trayectoria entrante que se detecta tan lejos. Algunos cálculos apuntan a que podría tardar unos 3 o 4 millones de años en completar su órbita.

Su viaje actual hacia el interior del sistema solar comenzó a una distancia de más de 40.000 unidades astronómicas (au) del Sol, en otras palabras, 40.000 veces más lejos del Sol que la Tierra (1/7 de la distancia a la estrella más cercana). Por comparar, Plutón está a 39 au de nuestra estrella.

Pero actualmente el megacometa está mucho más cerca del Sol. Fue visto por primera vez por DES en 2014 a una distancia de 29 au (aproximadamente la distancia de Neptuno), y en junio de 2021 era de 20 au (la distancia de Urano) del Sol.

La órbita del cometa es perpendicular al plano del sistema solar y cuando alcance su perihelio en 2031 estará alrededor de 11 au, un poco más que la distancia de Saturno al Sol, pero ya no se acercará más. En ese momento, y a pesar del enorme tamaño del cometa, actualmente se predice que los observadores del cielo requerirán al menos un gran telescopio amateur para poder verlo, incluso en su punto más brillante.

Órbita extremadamente alargada de un cometa procedente de la nube de Oort, como Bernardinelli-Bernstein. / NAOJ

“Tenemos el privilegio de haber descubierto quizás el cometa más grande jamás visto, o al menos mayor que cualquier otro bien estudiado, y haberlo detectado lo suficientemente pronto como para que la gente lo vea evolucionar a medida que se acerca y se calienta”, dice Gary Bernstein, quien subraya: «No ha visitado el sistema solar (interior) en más de 3 millones de años».

El cometa Bernardinelli-Bernstein será objeto de un seguimiento intensivo por parte de la comunidad astronómica, incluidas las instalaciones del NOIRLab, un centro de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de EE UU dedicado a la astronomía infrarroja y óptica nocturna basada en tierra que gestiona, entre otros, el observatorio de Cerro Tololo.

Expulsados a la nube de Oort por los gigantes

El objetivo es comprender la composición y el origen de esta enorme reliquia desde la época en que nació nuestro propio planeta. Los astrónomos sospechan que puede haber muchos más cometas de este tamaño por descubrir esperando en la nube de Oort. Se cree que fueron expulsados hacia los confines del sistema solar por la migración de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno al principio de su historia.

“Este es un eslabón muy necesario en la desconocida población de grandes objetos en la nube de Oort y su conexión con la migración inicial los gigantes de hielo y gas poco después de la formación del sistema solar”, apunta el astrónomo Tod Lauer del NOIRLab. Y el director para este programa de la NSF, Chris Davis, añade: “Encontrar objetos enormes como este resulta crucial para comprender la historia temprana de nuestro sistema solar”.

Todavía no se sabe lo activo y brillante que estará el cometa Bernardinelli-Bernstein cuando se localice más próximo al Sol. Sin embargo, Bernardinelli afirma que el Observatorio Vera C. Rubin, otro futuro programa de NOIRLab, “lo medirá continuamente hasta su perihelio en 2031, y es muy probable que encontremos muchos, muchos otros como él”. En los próximos años pueden surgir más sorpresas de la lejana nube de Oort.