Oczekiwanie na rzadki fenomen. Jak mocno zajaśnieje kometa C/2019 Y4? [AKTUALIZACJA]

31 marca 2020, 23:05
dsc_5682-cc
Kometa Lovejoy widziana w 2011 roku z terenu obserwatorium VLT - ESO Paranal w Chile. Fot. ESO/G. Brammer [eso.org]

Ujawniona przez astronomów pod koniec ubiegłego roku kometa C/2019 Y4 (ATLAS) spieszy "z niezapowiedzianą wizytą" do centrum Układu Słonecznego, gdzie za kilka tygodni minie Ziemię w drodze po swojej wydłużonej, eliptycznej orbicie wokół Słońca. Choć nie jest jeszcze widoczna na naszym niebie gołym okiem, zyskuje na obserwowanej jasności znacznie szybciej niż przewidywali dotąd badacze. Istnieje więc spora szansa, że już niebawem znacząco ubogaci obraz wiosennego nieba w północnej części świata.

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) ma 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 porusza się przy tym po mocno nachylonej do płaszczyzny naszego systemu (ok. 45 stopni) wydłużonej trajektorii eliptycznej. Zgodnie z aktualnymi wyliczeniami, obiega 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.

image
Kometa C/2019 Y4 (ATLAS) - zdjęcie z 14 marca 2020 roku. Fot. Martin Gembec/Wikipedia Commons (CC BY-SA 4.0)

 

W miarę jak kometa zbliża 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 Atlas Y4 przetrwa bliskie spotkanie ze Słońcem, powinien zapewnić moc wrażeń wielbicielom obserwacji nieba na Ziemi.

Tym bardziej, że kometa roztacza już wokół siebie wyjątkowo obszerną otoczkę gazowo-pyłową (zwaną komą). Pomiary wykonane przez zespół NASA JPL sugerują, że do tego momentu poświata kometarna Atlasa Y4 uzyskała na nieboskłonie średnicę rzędu 15 minut kątowych, czyli równowartość połowy rozmiaru kątowego tarczy Księżyca.

image
Odwzorowanie trajektorii przelotu komety Atlas Y4 na nieboskłonie (ze wskazaniem tygodniowych odstępów). Ilustracja: Tomruen/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

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

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

Oczekiwany spektakl na polskim niebie

Względem półkuli północnej kometa jest obiektem okołobiegunowym, więc pozostanie z niej widoczna przez cały czas swojej wędrówki. Oznacza to, że Polska będzie dobrym punktem odniesienia do prowadzenia obserwacji.

Obecnie Atlas Y4 opuszcza powoli rejon konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy (na tle której pozostawał od czasu wykrycia), zmierzając stopniowo w stronę gwiazdozbioru Byka i gromady Plejady, gdzie ma przypaść kulminacyjny moment obiegu wokół Słońca. Kometa wykazuje przy tym teraz około 8 mag, co jeszcze nie pozwala na obserwacje nieuzbrojonym okiem, ale jej dostrzeżenie powinny już umożliwić lornetka astronomiczna lub niewielki teleskop. Szybko jednak powinno się to zmienić, a w miarę pojawiania się kolejnych ocen jasności i dokładniejszych danych, oszacowania dotyczące przyszłego blasku C/2019 Y4 będą się odpowiednio zawężać.

image
Ostatnia jak dotychczas jasna kometa półkuli północnej - C/1995 O1 Hale-Bopp, uchwycona na zdjęciu z 14 marca 1997 roku. Fot. ESO/E. Slawik [eso.org]

 

Szczytowy moment obiegu komety nastąpi 31 maja tego roku, gdy osiągnie ona peryhelium (maksymalnie zbliży się do Słońca) - odległość od naszej dziennej gwiazdy wyniesie 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 przypadnie natomiast moment największego zbliżenia komety do Ziemi - w okolicach 23 maja.

Orbita Atlasa Y4 zdradza 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 nieco jednak zachwiały tymi przypuszczeniami.

image
Trajektoria przelotu komety Atlas Y4 w 2020 roku. Ilustracja: NASA JPL/Caltech

 

Tak czy inaczej, C/2019 Y4 ATLAS ma obecnie sporą szansę 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 zdoła przetrwać przelot w pobliżu Słońca i utrzyma dynamikę zyskiwania blasku, ma szansę 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 będzie 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.

image
Kometa McNaught'a widziana w styczniu 2007 roku z terenu obserwatorium VLT - ESO Paranal w Chile. Fot. ESO/H.H.Heyer [eso.org]

 

Czego możemy się spodziewać?

Przy zachowaniu wyliczonej tendencji jaśnienia, kometa stanie się obiektem widocznym nieuzbrojonym okiem prawdopodobnie w okolicach 1-10 maja tego roku. Z Polski należy jej wówczas wyglądać w rejonie konstelacji Perseusza, na tle której powinna być dobrze widoczna z obszarów o niskim zanieczyszczeniu światłem, zważywszy na całkiem jeszcze sporą odległość kątową od Słońca (w granicach 40 stopni).

Zakładając jako najbardziej prawdopodobny poziom największego blasku komety w granicach od -1 do -2 mag (skala porównywalna do najjaśniejszej gwiazdy nocnego nieba, Syriusza), do momentu perygeum przypadającego około 23 maja (w pobliżu gromady Plejady), powinna zachwycić blaskiem na poziomie nawet 0 mag. Dodatkowo obserwacji w tym czasie nie będzie też utrudniał Księżyc, który znajdzie się wówczas w fazie nowiu.

Należy przy tym wszystkim jednak pamiętać, że komety to 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 nie stała się kolejną oczekiwaną "kometą stulecia". Warto zatem zachować wstrzemięźliwość do czasu wykonania bardziej precyzyjnych pomiarów wizualnych i obserwacji - ich wyniki są już zbierane na całym świecie i na pewno w niedalekiej przyszłości dowiemy się więcej o prawdziwym wymiarze wydarzenia, jakim ma być przelot komety C/2019 Y4.

Nowe informacje na ten temat będą na bieżąco zamieszczane na naszym serwisie.

[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.