在海王星和冥王星轨道之外的遥远之处，一片黑暗而神秘的太空领域吸引着天文学家。据认为，在这里，多达数万亿颗彗星成群结队，它们在数十亿年前被木星或其他行星抛掷到目前的位置。它们形成一个巨大的球体，被称为奥尔特云，它包围着太阳系，并延伸到可能离太阳几光年的地方。没有人真正知道奥尔特云中存在多少彗星，也不知道它的真实范围，因为到达那个偏远区域的阳光非常少。但是，偶尔会有过路的恒星或银河潮汐搅动这些来自太阳系黎明的冰冷残余物，导致彗星落向遥远的太阳，并进入我们望远镜的可观测范围。这些所谓的长周期彗星的轨道周期为数千年或数百万年，并且主要很小，不超过几公里宽。然而，上周，天文学家宣布发现了一颗真正巨大的彗星：一颗可能从边缘到边缘测量数百公里的巨型彗星。“这太令人震惊了，”宾夕法尼亚大学的研究员佩德罗·伯纳迪内利说，他是发现该天体的研究人员之一。现在，正在努力训练更多的望远镜朝向彗星方向，以挖掘其深层秘密。
该天体最初被称为 2014 UN271，已被正式命名为 C/2014UN271（伯纳迪内利-伯恩斯坦），以纪念其发现者：伯纳迪内利和他的宾夕法尼亚大学同事加里·伯恩斯坦。它最初是在 2014 年被一个名为暗能量调查 (DES) 的项目观测到的，但伯纳迪内利和伯恩斯坦最近才发现了这颗彗星，此前它从他们对 DES 在过去几年中拍摄的约 80,000 张图像的分析中脱颖而出。2014 年的图像显示，它潜伏在地球与太阳之间距离的约 30 倍处，即 30 天文单位 (AU)。现在，七年过去了，该天体位于 20 天文单位处，并继续向我们靠近。它离太阳最近的点将是 10.9 天文单位，它将在 2031 年 1 月到达。这离土星轨道并不太远——足够近，以至于有些人甚至设想派遣一艘宇宙飞船对该天体进行短暂访问。目前的估计表明，这颗彗星绕太阳运行需要三百万年，最远可达近 0.9 光年——深入奥尔特云——然后再一次俯冲进来。
该天体的大小及其逼近的距离都吸引了天文学家。“这非常令人兴奋，”加州大学洛杉矶分校的大卫·朱维特说。尽管在其当前位置接收到的阳光比地球表面少 400 倍，但这颗彗星足够明亮，可以用望远镜看到，这暗示其大小必须在 100 到 370 公里之间。不确定性是由于该天体未知的反射率和形状引起的。但无论规模如何，这个估计仍然使其比任何先前已知的彗星都大得多。就彗核而言，下一个最大的是海尔-波普彗星，它在 1997 年让观星者惊叹不已，其直径相对较小，只有60 公里。伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星“肯定是我们在现代天文时代见过的最大的彗星，”贝尔法斯特女王大学的艾伦·菲茨西蒙斯说。“在有记录的历史中，我们曾有过非常明亮的彗星，但这都是在 17 世纪望远镜发明之前。”
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自宣布以来，对该天体进行研究的努力迅速展开。一个天文学家团队已经能够探测到活跃迹象，最有可能的是融化的冰形成了一个围绕其固体彗核的大气层或“彗发”，证实它是一颗彗星。“它的亮度增加了很多，这意味着它是活跃的，”欧洲南方天文台的罗西塔·科科塔内科娃说，她领导了使用南半球望远镜网络进行的观测。继续进行快速观测对于更多地了解这颗彗星至关重要。“我们仍然有可能看到来自彗核的自转信号，”科科塔内科娃说。“当活动变得更强时，它将被完全遮蔽。”
观测到这种活动也将具有启发意义，“因为我们从未观测到彗星在如此远离[太阳]的地方变得活跃，”科科塔内科娃说。这将使研究人员能够探测太阳系中彗星活动开始的区域。从该天体最初在 2014 年至 2018 年出现在 DES 光学系统中开始，它似乎没有显示出活动迹象，这意味着它可能在过去三年中的某个时候“开启”了，菲茨西蒙斯说。“它将为我们提供一个非常好的能力来研究在这个过渡区域中发生的事情——从奥尔特云中的冰冻冰球到太阳系中完全活跃的彗星。”
在其当前距离，温度太低以至于水冰无法融化，因此伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星——它可能正在首次进入内太阳系——必定有其他类型的冰正在融化。“最好的猜测是一氧化碳，因为我们知道彗星中存在一氧化碳，而且它也非常易挥发，”朱维特说。
部分原因是天文学家对该天体仍然知之甚少，并且从未见过如此独特的天体，因此其确切性质仍然未知。它真的是一颗大型彗星还是完全是其他东西？“有些人推测它可能是圆形的，几乎处于流体静力平衡状态，这使其朝着矮行星的方向发展，”科科塔内科娃说。然而，这似乎不太可能，因为大多数模型表明，一个冰冷的天体必须在 800 公里左右，其自身的引力才会开始将其塑造成球形。为了确定该天体的真实大小，朱维特说，哈勃太空望远镜是目前唯一有足够能力穿透彗发并分辨彗核大小的设施。但截至撰写本文时，他使用这个珍贵的轨道天文台研究彗星的正式请求尚未获得批准。其他望远镜也能够探测不同的特征，例如其成分。“它与我们观察到的所有其他事物如此不同，以至于我们很可能会发现意想不到的东西，”科科塔内科娃说。
能够长时间观察该天体，直到它到达离太阳最近的点，并且未来十年还有观测机会，这将是非常有益的。天文学家将能够观察它的演变，也许它的活动水平会发生变化，甚至会分裂。“事实上，我们可以在未来 10 年内跟踪这个东西，这意味着有很多机会发现更多细节，”爱丁堡大学的科林·斯诺德格拉斯说。新西兰坎特伯雷大学的米歇尔·班尼斯特说，目前，我们可能观察到的大部分内容仍然非常神秘。“这是一个在冰冻状态下存在了无数年的东西——最短也有数十万年，”她说。“现在它正在被太阳加热。将会发生什么？它会有多活跃？我们还不知道。这将非常有趣，值得去发现。”
这颗彗星也是对太阳系天文学近期未来发展方向的一种预示。2023 年 10 月，智利的一架名为维拉·C·鲁宾天文台的新望远镜将开始一项为期 10 年的整个天顶天空调查，称为空间和时间遗产调查 (LSST)。部分由于其八米镜面，鲁宾将能够比其任何前任发现更微弱的天体，包括更多预期的大型彗星，如这颗彗星。“典型的望远镜可以发现远至 50 或 60 天文单位的天体，”LSST 团队成员、华盛顿大学的马里奥·尤里奇说。“使用 LSST，我们可以轻松到达 150 天文单位。我们可能会每月看到像[伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星]这样的天体。”
目前，C/2014 UN271（伯纳迪内利-伯恩斯坦）仍然是被观测到正在接近内太阳系的最大彗星，为了解我们太阳最外层的秘密提供了一瞥。当它接近土星轨道时的表现将令人兴奋，伯纳迪内利-伯恩斯坦这个名字很可能在短时间内不会被遗忘。“它将被研究很多年，”科科塔内科娃说。“它只会变得越来越有趣。我们将非常了解它。”