Nieznany "kosmiczny wędrowiec"

Obiekt C/2019 Y4 odkryto 28 grudnia jako ostatnią potwierdzoną kometę długookresową z 2019 roku. Na jego ślad natrafiono dzięki znajdującemu się na Hawajach układowi dwóch zrobotyzowanych teleskopów ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) o średnicy 0,5 m, działających w obserwatoriach Haleakalā (ATLAS-HKO) oraz Mauna Loa (ATLAS-MLO). Są to instrumenty na co dzień wykorzystywane jako planetarny system ostrzegania przed zbliżającymi się do Ziemi niewielkimi obiektami kosmicznymi, mogącymi stwarzać zagrożenie kolizyjne. W przypadku komety C/2019 Y4 niebezpieczeństwa jednak nie stwierdzono, gdyż perygeum jej orbity (punkt najbliżej Ziemi) miało przypaść na dystansie ok. 116,9 mln km.

W momencie swojego wykrycia obiekt C/2019 Y4 docierał już do strefy występowania planet wewnętrznych Układu Słonecznego - znajdując się wówczas w odległości niecałych 3 jednostek astronomicznych (3 AU) od Słońca, czyli prawie 450 mln km (dwa razy dalej niż średni promień orbity Marsa). Kometa poruszała się przy tym po mocno nachylonej do płaszczyzny naszego systemu (ok. 45 stopni) wydłużonej trajektorii eliptycznej. Zgodnie z aktualnymi wyliczeniami, obiegać miała Słońce w czasie szacowanym na 6025 lat (według zestawienia JPL Small-Body Database, prowadzonego przez NASA Jet Propulsion Laboratory i kalifornijski Caltech).

Choć początkowo słabo widoczny nawet z użyciem instrumentów (obserwowana wielkość w momencie wykrycia: 19,6 magnitudo [mag], czyli prawie 400 tysięcy razy mniej niż obiekty nocnego nieba na granicy dostrzegalności gołym okiem) tajemniczy okruch lodowo-skalnej materii szybko zaczął skupiać na sobie szerszą uwagę astronomów. W ciągu kolejnych tygodni zaobserwowano zaskakująco dynamiczną zmianę w charakterystyce blasku komety, zwanej już popularnie Atlasem Y4 - w nawiązaniu do obserwatorium, które wychwyciło jego obecność. Jeszcze przed nastaniem marca 2020 podwyższył swoją wielkość obserwowalną aż o ponad 10 jednostek, rozbudzając zaciekawienie i nadzieje na wyjątkowo wysokie poziomy w spodziewanym za kilka tygodni kluczowym etapie przelotu komety wokół Słońca.

W miarę jak komety zbliżają się do gwiazdy, rosnące natężenie promieniowania powoduje przyspieszoną sublimację lodowo-pyłowej materii okrywającej jądro komety, którą wiatr słoneczny następnie rozrzuca poza jej głowę w formie widowiskowego warkocza. Istnieje jednak dość realne ryzyko, że w miarę zmniejszania się tego dystansu jądro komety ulegnie rozpadowi na skutek wzmożonego oddziaływania elektromagnetycznego, termicznego i grawitacyjnego. Jeśli jednak przetrwa bliskie spotkanie ze Słońcem, może zapewnić moc wrażeń wielbicielom obserwacji nieba na Ziemi.

Kometa Y4 ATLAS miała na to spore szanse. Roztaczała już w pewnym momencie wokół siebie wyjątkowo obszerną otoczkę gazowo-pyłową (zwaną komą). Pomiary wykonane przez zespół NASA JPL sugerowały, że do tego momentu poświata kometarna Atlasa Y4 uzyskała na nieboskłonie średnicę rzędu 15 minut kątowych, czyli równowartość połowy rozmiaru kątowego tarczy Księżyca.

Choć badacze nie byli co do tego jeszcze zgodni, szacowano, że kometa ma potencjał uzyskania w granicach od -1 do nawet -5 mag (im mniej, tym większy blask). To oznaczało w optymistycznej wersji, że może stać się widoczna nawet w trakcie dnia.

Co warto jeszcze tutaj podkreślić, parametr "jasności" Atlasa Y4 rósł znacznie szybciej niż wcześniej przewidywano. Kometa była na dobrej drodze, by zyskać w pewnym momencie wartość porównywalną z Wenus (-4,7 mag). Tak przynajmniej wynikało z rachunków i zapowiedzi przedstawionych jako najbardziej prawdopodobne przez specjalistów NASA z Pasadeny.

Oczekiwany spektakl na polskim niebie

Względem półkuli północnej kometa stanowiła obiekt okołobiegunowy, pozostając widocznym przez cały czas swojej wędrówki. Polska miała być dobrym punktem odniesienia do prowadzenia obserwacji.

Atlas Y4 opuszczał powoli rejon konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy (na tle której pozostawał od czasu wykrycia), zmierzając stopniowo w stronę gwiazdozbioru Byka i gromady Plejady, gdzie miał przypaść kulminacyjny moment obiegu wokół Słońca. Kometa wykazywała przy tym około 8 mag, co jeszcze nie pozwalało na obserwacje nieuzbrojonym okiem, ale jej dostrzeżenie umożliwiała lornetka astronomiczna lub niewielki teleskop. Szybko jednak miało się to zmienić.

Szczytowy moment obiegu komety nastąpić miał 31 maja tego roku, gdy osiągnie ona peryhelium (maksymalnie zbliży się do Słońca) - odległość od naszej dziennej gwiazdy wynieść miała wówczas tylko 0,25 AU (poniżej 38 mln km, czyli wyraźnie mniej niż średni promień orbity Merkurego). W dalszym ciągu jednak na tyle daleko, by kometa miała szansę przetrwać. Tydzień wcześniej przypadł natomiast moment największego zbliżenia komety do Ziemi - w okolicach 23 maja.

Orbita Atlasa Y4 zdradzała przy tym znaczne podobieństwo z trajektorią przelotu innego obiektu, C/1844 Y1, który nawiedził Układ Słoneczny w latach 1844-1845 - to tzw. Wielka Kometa z 1844 roku, znana z zapisów historycznych i odznaczająca się wyjątkowo mocnym blaskiem. Astronomowie przypuszczają, że Atlas Y4 pochodzi z fragmentacji tego ciała niebieskiego lub wcześniejszego większego, które zrodziło obydwa i być może jeszcze inne, dotąd nieznane. Ta korelacja z C/1844 Y1 zwróciła uwagę na możliwość istnienia kolejnych komet rozłożonych wzdłuż tej samej trajektorii. Przede wszystkim jednak zasugerowała wstępnie badaczom, że Atlas Y4 - jako mniejszy odłamek rozbitego ciała - nie będzie tak dobrze widoczny, a jego zbliżanie się do Słońca może szybko zakończyć się jego unicestwieniem. Późniejsze obserwacje szybkiego przyrostu jasności nieco jednak zachwiały tymi przypuszczeniami, choć jak się okazało - niesłusznie (tymczasowy skokowy wzrost blasku to często przejaw wzmożonej emisji materii i nadchodzącego rozpadu komety).

Tak czy inaczej, C/2019 Y4 ATLAS nie wykorzystał sporej szansy, by stać się najlepiej widocznym od dawna obiektem kometarnym z perspektywy półkuli północnej. W ciągu co najmniej 20 ostatnich lat bowiem wszystkie z jaśniejszych komet trafiały się na niebie ściśle po południowej stronie Ziemi. Były wśród nich tak spektakularne obiekty, jak C/2006 P1 McNaught ze stycznia 2007, C/2011 W3 Lovejoy z grudnia 2011 oraz C/2012 S1 ISON z listopada 2013 roku. O ile zatem nadlatujący Atlas Y4 zdołałby przetrwać przelot w pobliżu Słońca i utrzymać dynamikę zyskiwania blasku, mógł zapisać się w historii jako najjaśniejsza kometa w tej części świata od czasu pamiętnej wizyty obiektu C/1995 O1 Hale-Bopp w latach 1996-1997 (jej jasność widoma sięgnęła -1 mag).

W dalszym ciągu jednak sporym wyzwaniem pozostaje wyrównanie wyniku, jakim wykazała się pod tym względem wspominana już kometa McNaught'a. Obiekt ten zaledwie 13 lat temu dał popisowy spektakl obserwatorom po drugiej stronie ziemskiego równika, osiągając w szczytowym momencie współczynnik -6 mag.

Przy zachowaniu wyliczonej tendencji jaśnienia, kometa mogła stać się obiektem widocznym nieuzbrojonym okiem prawdopodobnie w okolicach 1-10 maja tego roku. Z Polski widoczna byłaby w rejonie konstelacji Perseusza, przede wszystkim z obszarów o niskim zanieczyszczeniu światłem, zważywszy na całkiem jeszcze sporą odległość kątową od Słońca (w granicach 40 stopni).

Za najbardziej prawdopodobny poziom największego blasku komety uznawano w Polsce granice od -1 do -2 mag (skala porównywalna do najjaśniejszej gwiazdy nocnego nieba, Syriusza) w momencie perygeum przypadającego około 23 maja (w pobliżu gromady Plejady). Komecie Y4 nie było jednak dane spełnić tych zapowiedzi.

Należy przy tym wszystkim pamiętać, że komety to zawsze obiekty o bardzo trudnym do przewidzenia zachowaniu, a historycznie było już wiele przypadków, gdy wyliczenia naukowców się nie sprawdzały - bądź to w obliczu rozpadu jądra komety, bądź z powodu przyjęcia zbyt optymistycznych założeń. Do tych pierwszych należy m.in. przykład komety C/1973 E1 Kohoutek, która na skutek dezintegracji też nie stała się kolejną oczekiwaną "kometą stulecia". Warto zatem zachować wstrzemięźliwość do czasu wykonania bardziej precyzyjnych pomiarów wizualnych i obserwacji - ich wyniki są zbierane na całym świecie i na pewno w miarę upływu czasu pozwolą ustalić prawdziwy wymiar wydarzenia, jakim ma być przelot danej komety.

[AKTUALIZACJA #1]

W niedzielę 12 kwietnia 2020 roku potwierdzono dezintegrację rdzenia komety C/2019 Y4 (ATLAS) na kilka mniejszych części - zanotowano oprócz tego znaczący spadek obserwowanej jasności obiektu. Z pełnym doniesieniem można zapoznać się w naszym kolejnym artykule.

[AKTUALIZACJA #2]

Niezmiernie interesujących zdjęć rozpadu komety C/2019 Y4 dostarczył Kosmiczny Teleskop Hubble'a - do wglądu w osobnym materiale.