C∕2020 F3 (NEOWISE)
Mimo, że tematyką związaną z astronomią interesuję się właściwie od dzieciństwa, to jakoś nie miałem nigdy sposobności obserwacji komet gołym okiem. Są one możliwe jedynie w przypadku jasnych obiektów tego rodzaju. Tak było aż do tego roku, kiedy na naszym niebie zawitała niespodziewanie piękna kometa posiadająca oznaczenie kodowe C/2020 F3 (NEOWISE).
Wspomniany obiekt należy do klasy komet długookresowych, ponieważ jej okres orbitalny wynosi 6912 ± 9 lat - i za właśnie tyle lat możemy się spodziewać jej powrotu. Została odkryta 27 marca 2020 roku - a więc niedługo przez tym, kiedy mogliśmy ją obserwować gołym okiem - za pomocą teleskopu kosmicznego Neowise [2].
Aby uzmysłowić sobie z jak dalekich rubieży naszego Układu Słonecznego przybyła do nas ta kometa, warto spojrzeć na poniższy rysunek:
Orbita omawianego obiektu - podobnie jak wszystkich komet - jest silnie wydłużoną elipsą o dużym nachyleniu w stosunku do ekliptyki i płaszczyzny orbit wszystkich planet naszego Układu. Półoś wielka jej orbity wynosi około 363 jednostki astronomiczne, podczas gdy ta sama wartość dla orbity Neptuna opiewa jedynie na nieco więcej niż 30 jednostek astronomicznych.
Obserwacja
14.07.2020, około godziny 23:00 - Jaworzno, ogród
warunki miejskie, wysoki poziom zanieczyszczenia światłem
Kometa w lipcu była widoczna stosunkowo nisko nad północnym horyzontem. Na zdjęciu możemy zobaczyć piękną komę wokół jądra komety, a także wspaniały warkocz gazowo-pyłowy. Warkocz ze zrozumiałych powodów jest zawsze zwrócony w kierunku od Słońca
Fotografia została wykonana jako tzw. one shot, czyli powstała bez wykorzystania dodatkowych technik obrazowania, w szczególności bez stackowania. Dzięki temu jest ona zbliżona do obrazu, który każdy z nas może zaobserwować np. przez mocną lornetkę.
Wzajemne położenie ciał niebieskich czasem łatwiej sobie uzmysłowić na podstawie animacji:
16.07.2020, godzina 22:39 - Jaworzno
warunki miejskie, wysoki poziom zanieczyszczenia światłem
Już po dwóch dniach ponownie nadarzyła się szansa obserwacji tej pięknej komety. Tym razem udałem się nieco dalej od zabudowań miejskich i w ten sposób udało się uchwycić widok komety pyszniącej się dosyć nisko nad północnym horyzontem (Fot.2).
Na fotografii możemy zaobserwować też gwiazdy należące głównie do dwóch konstelacji: Wielkiej Niedźwiedzicy Ursa Major i Rysia Lynx. Poniżej przedstawiam krótką charakterystykę kilku z nich.
Alfa Ursae Majoris (α UMa) znana również jako Dubhe, jest jedną z najjaśniejszych gwiazd w konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy. Znajduje się w odległości około 123 lat świetlnych od Ziemi. Dubhe jest gwiazdą poczwórną, której system tworzą dwie gwiazdy spektroskopowo podwójne. Główny składnik, α UMa A, czyli właściwa Dubhe, to żółty olbrzym należący do typu widmowego G9 o wielkości obserwowanej 2,00m. Temperatura powierzchni tej gwiazdy wynosi 4500K, a rzeczywista jasność jest 300 razy większa niż ma to miejsce w przypadku Słońca. Masa tej gwiazdy jest ponad czterokrotnie większa niż masa naszej gwiazdy dziennej. Opuściła już ciąg główny, a w jej jądrze trwa synteza helu w węgiel.
Beta Ursae Majoris (β UMa) czyli inaczej Merak, to gwiazda znajdująca się około 79 lat świetlnych od Ziemi. Merak jest białym karłem typu widmowego A1, mającym jasność około 58-69 razy większą od Słońca. Otoczona jest ponadto przez gazowy dysk, podobny do odkrytych wokół Fomalhauta (α PsA) i Wegi (α Lyr). Dotychczas nie udało się zaobserwować w nim żadnych planet, ale jest rzeczą prawdopodobną, że albo już tam istnieją, albo właśnie powstają.
Omikron Ursae Majoris (ο UMa), jest gwiazdą podwójną o nazwie własnej Muscida. W skład układu wchodzą dwie gwiazdy: ο UMa A (właściwa Muscida), żółty olbrzym należący do typu widmowego G i ο UMa B, czerwony karzeł typu M1 o jasności zaledwie 15,2m. Składnik A ma około 360 milionów lat, zakończył już syntezę wodoru w hel w jądrze, a obecnie zmienia się w znacznie jaśniejszego czerwonego olbrzyma. Jest gwiazdą zmienną - obserwowana wielkość gwiazdowa zmienia się od 3,3m do 3,8m w okresie około roku. Składniki A i B są oddalone o co najmniej 400 jednostek astronomicznycha, nie dziwi więc fakt, że okres orbitalny tego układu to ponad 4100 lat. Wokół olbrzyma krąży planeta, gazowy olbrzym o oznaczeniu ο UMa b, którego istnienie potwierdzono w 2012 roku.
Jota Ursae Majoris (ι UMa), albo Talitha, jest kolejną gwiazdą poczwórną na naszej liście. Główny składnik układu, czyli ι UMa A to gwiazda typu widmowego A7 lub F0, klasyfikowana jako gwiazda ciągu głównego albo podolbrzym. Jej temperatura wynosi ok. 7260K, masa około. 1,7M☉, a świeci 8-9 razy jaśniej od Słońca. Wokół niej w odległości 5–6 jednostek astronomicznych krąży mniejsza gwiazda, najprawdopodobniej biały karzeł o masie zbliżonej do masy Słońca. Okres orbitalny tej pary wynosi ok. 12,2 roku, a ekscentryczność orbity wynosi 0,6. W dużo większej odległości, bo ok. 132 jednostek astronomicznych od tej pary znajduje się para czerwonych karłów typu widmowego M3 V i M4 V (składniki ι UMa B i ι UMa C) o masach podobnych do siebie masach, odpowiednio ok. 0,35☉ i 0,30 M☉. Ich jasności też są do siebie zbliżone i wynoszą 10,8m i 11,1mm. Krążą one wokół wspólnego środka masy, dzieli je odległość 10 jednostek astronomicznych, a jeden obieg zajmuje im 40 lat. Jeśli weźmiemy pod uwagę cały układ poczwórny, to obieg wspólnego środka masy zajmuje tej parze gwiazd 2084 lata, przy dużej ekscentryczności orbity dochodzącej do 0,9.
Kappa Ursae Majoris (κ UMa), czyli Alkaphrah to gwiazda podwójna, znajdująca się w odległości około 357 lat świetlnych od Słońca. Oba składniki układu są gwiazdami ciągu głównego reprezentującymi typ widmowy A. κ UMa A posiada widomą wielkość gwiazdową na poziomie 4,16m, natomiast κ UMa B 4,54m, z kolei zaś cały układ ma jasność 3,60m. Gwiazdy okrążają wspólny środek masy w ciągu nieco ponad 35 lat. Co ciekawe, parametry orbity wskazują, że układ ma łączną masę 11 M☉, ale masa wyznaczona na podstawie innych przesłanek (m.in. temperatury i jasności) daje inny wynik, bo około 7☉.
10 Ursae Majoris (10 UMa, należy do Rysia) jest białą gwiazdą karłowatą typu A, znajdującą się około 52 lat świetlnych od Ziemi. Posiada jasność około 7 razy większą niż Słońce. Jest mniej znana w porównaniu do innych gwiazd w tej konstelacji, ale jest interesująca ze względu na swoją stosunkowo niewielką odległość od Ziemi i znaczącą jasność.
31 Lynx (31 Lyn) to gwiazda typu K, znajdująca się w konstelacji Rysia. Jest oddalona o około 390 lat świetlnych od Ziemi i ma jasność około 52 razy większą niż Słońce. Jest to pomarańczowy olbrzym, który stanowi jedną z jaśniejszych gwiazd w tej słabo widocznej konstelacji.
21 Lynx (21 Lyn) to gwiazda biała typu widmowego A7, oddalona o około 180 lat świetlnych od Ziemi. Jej jasność jest około 10 razy większa niż Słońca.
15 Lynx (15 Lyn) to gwiazda podwójna, której główny składnik jest białym karłem typu A. Znajduje się około 130 lat świetlnych od Ziemi i ma jasność około 5 razy większą niż Słońce.
Spektakl jaki wyczarowała na niebie opisywana kometa był z pewnością czymś, co na długo pozostanie w mojej pamięci.
Parametry fotografii 1:
- Canon EOS 60D
- czas ekspozycji: 5s
- ISO: 2500
- obiektyw: typu zoom (wykorzystano fmax=250mm)
- przesłona: f/4 (najmniejsza możliwa w przypadku wykorzystanego obiektywu)
- statyw: lekki, fotograficzny.
Parametry fotografii 2:
- Xiaomi Redmi Note 12 Pro + Gcam
- czas ekspozycji: około 90s (trudno wskazać konkretną wartość, ponieważ nie wiadomo w jaki dokładnie sposób aplikacja obrabia obraz)
- ISO: ? (trudno wskazać konkretną wartość, ponieważ nie wiadomo w jaki dokładnie sposób aplikacja obrabia obraz)
- obiektyw: wbudowany
- przesłona: ?
- statyw: fotograficzny, nieruchomy
Literatura dodatkowa:
- Falk D., One of the brightest comets in decades is passing Earth. Here's how to see it, National Geographic, 2020, online: https://www.nationalgeographic.com/science/article/one-of-brightest-comets-in-decades-passing-earth-how-to-see [dostęp: 14.05.2021]
- Anderson E., Francis C, HIP 54061, w: Extended Hipparcos Compilation (XHIP), dostępne online: http://vizier.cds.unistra.fr/ [dostęp 14.07.2022]
- Boyajian T. S., von Braun K., van Belle G., Farrington C., Schaefer G., Jones J., White R., McAlister H. A., ten Brummelaar T. A., Ridgway S., Gies D., Sturmann L., Sturmann J., Turner N. H., Goldfinger P. J., Vargas N., Stellar diameters and temperatures III. Main-sequence A, F, G, and K stars: additional high-precision measurements and empirical relations, The Astrophysical Journal, 771(1), 2013, str. 40
- Sato B., Omiya M., Harakawa H., Izumiura H., Kambe E., Takeda Y., Yoshida M., Itoh Y., Ando H., Kokubo E., Ida S., Substellar Companions to Seven Evolved Intermediate-Mass Stars, Publications of the Astronomical Society of Japan, 64(6), 2012, str. 135
- Zhuchkov R. Ya., Malogolovets E. V., Kiyaeva O. V., Orlov V. V., Bikmaev I. F., Balega Yu. Yu., Physical parameters and dynamical properties of the multiple system ιUMa (ADS 7114), Astronomy Reports, 56(7), 2012, str. 512-523.
Marek Ples