Het kan onderzoekers meer inzicht geven in de samenstelling van de komeet.

Eerder dit jaar ontdekten onderzoekers de grootste komeet die ze ooit hebben gezien. De komeet kreeg de naam C/2014 UN271 (of: Bernardinelli-Bernstein) en is met een geschatte diameter van zo’n 100 kilometer(!) reusachtig te noemen. De meeste kometen zijn namelijk nog geen 10 kilometer groot.

Actief
Maar nu blijkt de komeet niet alleen bijzonder te zijn vanwege zijn monsterachtige omvang. Een nieuw onderzoek wijst namelijk uit dat deze ook nog eens veel eerder dan verwacht actief is geworden (zie kader).

Kometen worden ook wel vieze ijsballen genoemd. Ze bestaan uit een mengsel ijs, stof en puin. Op grote afstand van de zon kan zo’n mengsel goed standhouden. Maar dat verandert als de komeet de zon nadert en begint op te warmen. IJs dat op of net onder het oppervlak ligt, gaat door de warmte over in gas. En die gassen haasten zich weg bij de komeet en voeren in hun haast ook kleine stofdeeltjes mee. Zo ontstaat de voor veel nabije kometen zo kenmerkende stofwolk die de komeetkern omringt. Wanneer een komeet zo door de warmte van de zon beïnvloed wordt en omringd wordt door een gas- en stofwolk, wordt deze ook wel aangeduid als ‘actief’.

Eerdere observaties wezen uit dat de enorme komeet Bernardinelli-Bernstein ook reeds actief is. De komeet haast zich momenteel richting de zon en wordt dus steeds warmer. En waarnemingen onthulden dat het op zo’n 20 AU afstand van de zon (oftewel een afstand 20 keer groter dan de afstand tussen de zon en de aarde) al resulteerde in een redelijk goed zichtbare gas- en stofwolk. “De meeste objecten uit de buitenste regionen van het zonnestelsel – zoals Kuipergordelobjecten – zien er via op aarde gevestigde telescopen niet anders uit dan sterren. Het zijn gewoon puntjes licht,” zo vertelde onderzoeker Michael Kelley eerder aan Scientias.nl. “Maar wij zagen dat C/2014 UN271 wat groter en waziger is en een heel korte staart heeft,”

24 AU
Maar nieuw onderzoek onthult nu dat de monsterkomeet op aanzienlijk grotere afstand van de zon al actief is geworden. Zelfs op bijna 24 AU was er al een gas- en stofwolkje zichtbaar, zo schrijven onderzoekers van de universiteit van Maryland in het blad The Planetary Science Journal. Het is uitzonderlijk. Sterker nog; tot op heden is er slechts één actieve komeet die op nog grotere afstand van de zon is geobserveerd: C/2010 U3 Boattini. De komeet werd in 2005 geobserveerd en bleek toen op zo’n 25.8 AU van de zon actief te zijn.

TESS
De onderzoekers baseren hun conclusies omtrent Bernardinelli-Bernstein op beelden verzameld door de Transient Exoplanet Survey Satellite (kortweg: TESS). De telescoop is eigenlijk ontworpen om exoplaneten op te sporen en staart daartoe 28 dagen op rij naar hetzelfde stukje van het heelal, in de hoop er getuige van te zijn dat ons nog onbekende planeten voor hun moederster langs bewegen en er zo voor zorgen dat de helderheid van die ster tijdelijk afneemt. De onderzoekers combineerden 1000 beelden die TESS tussen 2018 en 2020 had gemaakt en zochten daarop naar Bernardinelli-Bernstein. Vervolgens gingen de onderzoekers de beelden waarop de komeet te zien was ‘stacken’: ze stapelden deze op. Omdat de komeet aan de nachthemel beweegt, kon men de beelden niet in een recht stapeltje leggen, maar moesten de afzonderlijke beelden ook elke keer iets opschuiven om ervoor te zorgen dat de komeet op foto 1 recht boven dezelfde komeet op foto 30 lag. Deze aanpak zorgde er niet alleen voor dat de komeet met elk beeld dat aan het stapeltje werd toegevoegd beter zichtbaar werd, maar stelde de onderzoekers ook in staat om ruis op individuele foto’s uit te filteren. En gaandeweg werd zo niet alleen de komeet duidelijker zichtbaar, maar ook de wazige gas- en stofwolk eromheen.

23.8 AU
De beelden onthullen dat de komeet in 2018 op 23.8 AU afstand van de zon al actief was. Maar dat niet alleen; de komeet was dat twee jaar later op 21.2 AU afstand ook nog steeds. En omdat de gas- en stofwolk er op beide momenten ook hetzelfde uitzag, gaan de onderzoekers ervanuit dat deze voortdurend actief is en de gas- en stofwolk die in 2018 en 2020 is gespot niet het resultaat is van een sporadische uitbarsting, waarbij in korte tijd heel veel gas en stof vrijkomt. Dat wordt verder onderschreven door recentere waarnemingen die onthullen dat de komeet ook in 2021 nog volop actief is.

Al lang actief
Afgaand op hun waarnemingen vermoeden de onderzoekers zeker niet dat de komeet pas in 2018 actief is geworden. Hoewel er geen eerdere beelden van TESS zijn – de planetenjager werd in april 2018 gelanceerd – denken de onderzoekers op basis van de samenstelling van de gas- en stofwolk dat de komeet al enkele jaren en mogelijk zelfs een decennium ervoor begon op te warmen en gas en stof begon te verliezen.

Meer inzicht in de activiteit van Bernardinelli-Bernstein is zeer welkom, omdat dat ons meer kan vertellen over de samenstelling van deze monsterkomeet. Het moment waarop een komeet actief wordt, is namelijk sterk afhankelijk van het type ijs dat deze herbergt. Dat kan het ons goed bekende waterijs zijn, maar bijvoorbeeld ook koolstofdioxide-, koolstofmonoxideijs of andere bevroren stoffen. Omdat het ene soort ijs bij lagere temperaturen verdampt dan het andere, kan het moment waarop een komeet actief wordt, verraden welk type ijs deze aan boord heeft. Zo wijst het feit dat Bernardinelli-Bernstein al op zo’n grote afstand van de zon en dus bij vrij lage temperaturen actief wordt, er bijvoorbeeld voorzichtig op dat de komeet koolstofmonoxideijs herbergt. Koolstofmonoxideijs is in veel kometen te vinden en kan bij lage temperaturen – en dus op vrij grote afstand van de zon – al sublimeren.