La comète Hale-Bopp (désignation officielle : C/1995 O1) est l'une des comètes les plus brillantes du XXe siècle. Elle a été visible à l'œil nu pendant 18 mois, ce qui constitue un record, face aux 9 mois du précédent record établi par la grande comète de 1811.
Hale-Bopp a été découverte le 23 juillet 1995 à une très grande distance du Soleil, faisant naître des espoirs qu'elle deviendrait bien plus brillante en s'approchant du Soleil et de la Terre. Bien que la prévision de la brillance des comètes soit un art difficile, Hale-Bopp a satisfait ou dépassé les prédictions à son passage au périhélie le 1er avril 1997. C'est ce qui lui valut l'appellation de « grande comète de 1997 ».
La comète a été découverte par deux observateurs indépendants, Alan Hale et Thomas Bopp, tous deux aux États-Unis. Hale a passé des centaines d'heures à chercher des comètes, sans succès, et suivait des comètes connues à partir de l'allée de sa maison au Nouveau-Mexique, quand il tomba par hasard sur Hale-Bopp juste après minuit. La comète avait une magnitude apparente de 10,5 et se trouvait près de l'amas globulaire M70 dans la constellation du Sagittaire. Hale commence par établir qu'il n'y a pas d'autre objet diffus dans ce voisinage, puis consulte un catalogue de comètes, et trouve qu'il n'y en a pas de connue dans cette région du ciel. Après avoir constaté que l'objet se déplace par rapport aux étoiles fixes, il envoie un courriel au Bureau des télégrammes astronomiques, le marché central des découvertes astronomiques.
Bopp n'avait pas de télescope. Il sortait avec des amis près de Stanfield (Arizona) pour observer des amas d'étoiles et des galaxies, quand il aperçoit par hasard la comète quand c'est son tour de regarder par l'oculaire. Il réalise qu'il a peut-être aperçu quelque chose de neuf quand, comme Hale, il vérifie ses cartes célestes pour voir si l'on connaît d'autres objets diffus près de M70, et trouve qu'il n'y en a pas. Il envoie un télégramme ordinaire au Bureau des télégrammes astronomiques. Brian Marsden, qui tient le bureau depuis 1968 se met à rire : « Personne n'envoie plus de télégramme ! Le temps que le télégramme nous parvienne, Alan Hale nous a envoyé trois fois par courriel de nouvelles coordonnées ! »
Le matin suivant, il est confirmé que c'est une nouvelle comète, que l'on nomme comète Hale-Bopp, avec le matricule C/1995 O1. La découverte est annoncée dans la circulaire 6187 de l'Union astronomique internationale.
La position orbitale de Hale-Bopp est calculée à 7,2 UA (unités astronomiques) du Soleil, ce qui la situe entre Jupiter et Saturne, ce qui est de loin la distance la plus éloignée de la Terre à laquelle une comète est découverte. La plupart des comètes à cette distance sont à peine visibles, et ne montrent aucune activité détectable, mais Hale-Bopp avait déjà une chevelure observable. On a retrouvé une image prise au télescope anglo-australien en 1993, où l'on peut déjà voir la comète à quelque 13 UA du Soleil, une distance à laquelle la plupart des comètes sont inobservables (la comète de Halley était 100 fois plus faible que cela à la même distance du Soleil). L'analyse a montré plus tard que le diamètre du noyau est 60 ± 20 km, soit approximativement six fois plus que celui de la comète de Halley.
Sa grande distance, et son activité surprenante, montrent que la comète Hale-Bopp pourra devenir extrêmement brillante à son périhélie en 1997. Mais les spécialistes des comètes sont prudents — les comètes peuvent être extrêmement imprévisibles, et beaucoup ont de fortes activités à grande distance, mais diminuent de brillance plus tard. La comète C/1973 E1 (Kohoutek) en 1973 avait été vantée comme « comète du siècle », mais elle s'avéra très ordinaire.
Hale-Bopp devient visible à l'œil nu en mai 1996, et bien que le rythme de croissance de sa visibilité s'amenuise considérablement pendant le second semestre de cette année, les astronomes restent prudemment optimistes, pensant qu'elle deviendra très brillante. En décembre 1996, elle est trop proche du Soleil pour pouvoir être observée, mais quand elle réapparaît en janvier 1997, elle est déjà assez brillante pour être visible pour toute personne essayant de la voir, même depuis les grandes villes au ciel très pollué par la lumière.
À l'époque, Internet devient un phénomène d'importance croissante, et de nombreux sites web, qui font le point sur l'évolution de la comète, et donnent des images en provenance du monde entier, deviennent extrêmement populaires. Internet joue un grand rôle dans l'intérêt sans précédent du public pour la comète Hale-Bopp.
Au fur et à mesure qu'elle s'approche du Soleil, la comète continue à devenir plus brillante : elle passe à la 2e grandeur en février, montrant une paire de queues qui grandissent : une queue de gaz bleue, directement à l'opposé du Soleil, et une queue jaunâtre de poussière s'incurvant le long de son orbite. Le 9 mars, une éclipse solaire en Chine, Mongolie et Sibérie orientale permet d'observer la comète en plein jour. Hale-Bopp approche la Terre au plus près le 22 mars 1997 à 1,315 UA.
En passant au périhélie le 1er avril 1997, la comète donna un spectacle extraordinaire. Elle était plus brillante que toute étoile au ciel, sauf Sirius, et sa queue de poussières s'étendait dans le ciel sur 40 à 45° d'arc. La comète était visible bien avant que le ciel ne soit complètement obscur, toutes les nuits, et tandis que beaucoup de comètes sont très proches du Soleil quand elles passent au périhélie, Hale-Bopp était visible toute la nuit de l'hémisphère nord. Elle fut même visible de Paris — toujours à l'œil nu — pendant plusieurs semaines, à l'horizon ouest, malgré la pollution de l'atmosphère et son éclairage abondant.
Tout impressionnante que soit la comète, elle aurait pu l'être encore plus. Si elle était passée près de la Terre comme la C/1996 B2 (Hyakutake) en 1996 (0,1 UA), la queue de la comète aurait sous-tendu le ciel entier, en étant plus brillante que la pleine lune.
Après son passage au périhélie, la comète passe dans l'hémisphère céleste austral, et le spectacle est terminé pour la plupart du public de l'hémisphère nord. La comète était bien moins impressionnante pour les observateurs de l'hémisphère sud que pour ceux du nord, mais ces observateurs ont eu le loisir de la voir s'affaiblir et disparaître pendant la seconde moitié de 1997. Les dernières observations à l'œil nu sont rapportées en décembre 1997, ce qui signifie que la comète est restée visible sans appareil pendant 569 j, soit environ 18 mois et demi. Le précédent record avait été battu par la Grande comète de 1811 (C/1811 F1), qui était restée visible à l'œil nu environ 9 mois.
La comète a continué à s'affaiblir en s'éloignant, mais on peut encore la suivre. En octobre 2007, 11 ans après le périhélie, et à une distance de 25,7 UA du Soleil, la comète était encore active, comme on pouvait l'observer par sa chevelure de CO. Les astronomes s'attendent à observer la comète avec de grands télescopes peut-être jusqu'en 2020, moment où elle atteindra la 30e magnitude apparente. La comète fut encore observée en décembre 2010, en octobre 2011 puis en août 2013. La dernière observation répertoriée datait du 13 août 2013.
La comète est réobservée le 9 juillet 2022 par le télescope spatial James-Webb, alors que la comète est à 46 ua du Soleil.
La comète est probablement passée au périhélie il y a 4 200 ans. Son orbite est presque perpendiculaire au plan de l'écliptique, ce qui fait que les rencontres proches de planètes soient rares. Cependant, en avril 1996, la comète est passée à 0,77 UA de Jupiter, assez près pour que son orbite soit substantiellement affectée par la gravitation de la planète. L'orbite de la comète a été raccourcie considérablement, à une durée de 2 533 ans, et son prochain retour dans le système solaire interne est prévu pour l'année 4 385. Sa plus grande distance du Soleil (aphélie) sera de 370 UA, au lieu des 525 UA précédents.
L'effet cumulatif sur de nombreuses orbites des perturbations gravitationnelles sur des comètes à grande inclinaison orbitale et faible distance au périhélie tend généralement à réduire encore cette distance au périhélie. Hale-Bopp a environ 15 % de chances de finir comme comète rasante par ce processus.