C/2017 U1 (PANSTARRS) – otkriće međuzvezdanog objekta u Sunčevom sistemu

Sa Pan-STARRS opservatorije je 19. oktobra otkriven novi nebeski objekat za koji će se dodatnim posmatranjima utvrditi da je samo na proputovanju kroz Sunčev sistem, tj. da je došao iz nekog drugog, esktrasolarnog, planetarnog sistema.
Objekat je poneo standardnu kometsku oznaku C/2017 U1 (PANSTARRS), jer se kreće po izduženoj orbiti i suprotnim smerom u odnosu na planete (što je uobičajeno za komete), mada se i dalje ne zna njegova priroda, odnosno da li pokazuje karakterističnu aktivnost za komete.

Analizom merenih nebeskih položaja tokom 6 dana utvrđeno je da C/2017 U1 (PANSTARRS) ima izrazito hiperboličnu orbitu sa ekscentricitetom od oko 1,2. Ovo znači da je već pri ulasku u Sunčev sistem njegova brzina iznosila oko 20-30 km/s, tj. da dolazi iz međuzvezdanog prostora. Pravac iz kog dolazi je na nebu blizak položaju apeksa kretanja Sunca, tj. pravcu Sunčevog kretanja u odnosu na zvezdani komšiluk, a to se upravo i smatra za najverovatniji pravac iz kog bi se mogli pojavljivati ovakvi uljezi.

I ranije se za neke komete smatralo da su na hiperboličnim orbitama pri ulasku u Sunčev sistem, ali je ekscentricitet uvek bio izrazito malo veći od 1, tj. slučajne i sistematske greške u merenjima njihovih kretanja na nebu nikad nisu isključivale da se ipak radi o kometama iz Oortovog oblaka, tj. da su poreklom iz našeg sistema.

Kada se pogledaju orbitalni elementi za C/2017 U1 (PANSTARRS) (dobijeni na osnovu svih trenutno raspoloživih posmatranja), vidi se da je greška za ekscentricitet veoma mala u odnosu na to koliko vrednost ekscentriciteta nadmašuje 1, kada je orbita parabola.

(null)  C/2017 U1
   Perihelion 2017 Sep 9.449434 +/- 0.0653 TT = 10:47:11 (JD 2458005.949434)
Epoch 2017 Oct 21.0 TT = JDT 2458047.5   Earth MOID: 0.0975   Me: 0.0486
q   0.25327385 +/- 0.00345          Ma: 0.0597                Find_Orb
M(T) 22.1  K 10.0                   Peri.  241.32886 +/- 0.6
                                    Node    24.60794 +/- 0.014
e   1.1941068 +/- 0.00873           Incl.  122.49196 +/- 0.33
31 of 34 observations 2017 Oct. 18-24; mean residual 0".31

Jezikom statistike, ovo je rezultat koji se na preko 20 sigma razlikuje od parabolične orbite, tj. verovatnoća da je rezultat samo posledica grešaka u posmatranju i da ovaj objekat ipak pripada Sunčevom sistemu jedan prema bilijardu.

Update:
Dok sam pisao tekst, objekat je preimenovan u A/2017 U1 (PANSTARRS), jer nije uočena kometska aktivnost na snimcima sa VLT, tj. objekat je zvezdolik. A nova merenja položaja dodatno smanjuju verovatnoću da je u pitanju objekat Sunčevog sistema.

 

Advertisements

Kometa C/2017 K2 (PANSTARRS) – novosti

 

C/2017 K2 (PANSTARRS) snimljena Hablovim teleskopom

Na osnovu zahteva Davida Jewitta za prikupljanje naučnih podataka, Hablovim svemirskim teleskopom (HST) je 27. juna načinjeno 6 snimaka komete C/2017 K2 (PANSTARRS). Vreme ekspozicije za svaki pojedinačni snimak bilo je 285 sekundi, i snimljeni su WFC3 kamerom kroz široki filter F350LP kako bi se detektovalo što više svetlosti ovog, za sada, slabašnog objekta. U vreme posmatranja kometa je bila udaljena oko 15,7 astronomskih jedninica od Sunca, a HST je pratio kretanje komete.

Kombinovanjem ovih 6 snimaka u programima PixInsight, MaximDL i Photoshop, a u cilju izolovanja samo lika komete i eliminisanja brojnih detektovanih kosmičkih zraka i razmazane pozadine usled praćenja komete u toku ekspozicija, dobijena je donja slika. Pri ukupnom vremenu ekspozicije od 28,5 minuta lako se uočava asimetrična koma prečnika preko 100 000 kilometara.

aXmedast-50p

 

Nova orbita C/2017 K2 (PANSTARRS)

Na osnovu preliminarne orbite među arhivskim snimcima 3,6 metarskog Canada-France-Hawaii teleskopa smeštenog na Mauna Kei pronađeni su i snimci na kojima je detektovana ova kometa 12. i 13. maja 2013. godine, kada se nalazila na 23,7 astronomskih jedinica od Sunca! Ta posmatranja su krucijalna za drastično smanjenje uticaja sistematskih grešaka merenja položaja nebeskih objekata na određivanje parametara orbite. Na osnovu do sada objavljenih merenja položaja određene je nova orbita:

Perihelion 2022 Dec 21.982647 +/- 0.349 TT = 23:35:00 (JD 2459935.482647)
Epoch 2017 Jun 26.0 TT = JDT 2457930.5   Sa: 0.7745           Find_Orb
q   1.81054112 +/- 0.000394
M(T)  1.7  K 10.0                   Peri.  236.03977 +/- 0.014
                                    Node    88.18142 +/- 0.0014
e   1.0001420 +/- 0.000129          Incl.   87.55375 +/- 0.00013
181 of 210 observations 2013 May 12-2017 June 25; mean residual 0".33

 

Na osnovu ove nove orbite moguće je doneti drugačije zaključke u odnosu na one iz prethodne vesti:

  • Za kometu C/2017 K2 (PANSTARRS) ovo je najverovatnije prvi prolazak kroz unutrašnji deo Sunčevog sistema, jer se kreće po orbiti veoma bliskoj paraboli. Po (oskulatornoj) orbiti sa epohom 26. juna 2017. orbita je izrazito eliptična ili hiperbolična, jer je vrednost ekscentriciteta 1.000142 +/- 0.000129.
  • Usled gravitacionih poremećaja koje će pretrpeti sledeći povratak će se desiti za 20 – 30 hiljada godina.
  • C/2017 K2 (PANSTARRS) će kroz perihel proći oko 20. decembra 2022. godine.

 

C/2017 K2 (PANSTARRS) – Kometa div(?)

Na snimcima dela neba u sazvežđu Zmaja načinjenim 21. maja sa teleskopa Pan-STARRS 1 na Havajima otkrivena je nova kometa koja je dobila katalošku oznaku C/2017 K2 (PANSTARRS). Odmah po otkriću pretpostavljalo se da je na velikom rastojanju od Sunca, a kasnije će to biti potvrđeno dodatnim posmatranjima. Heliocentrična udaljenost u trenutku otkrića bila je 16,084 AU, što je dalje od orbite Saturna koja je na oko 9,6 AU, a geocentrična udaljenost 16,014 AU. Ukupan sjaj komete je oko 19,6 magnitude.

 

Orbita

Određivanje orbite kometa na ovako velikim udaljenostima i u kratkom intervalu vremena je pravi izazov. Usled malog pređenog luka na nebu u toku tog intervala, greške koje su neminovne u merenjima položaja mogu značajno da utiču na kvalitet i pouzadanost računate orbite. Da stvari budu još gore, sistematske greške u katalozima zvezda na osnovu kojih se određuje položaj komete u nekom trenutku isto mogu značajno da promene orbitu.

Na osnovu 121 merenja položaja dobijena u toku 22,5 dana u programu Find_Orb, kada se odbace merenja čije su greške u položaju po bilo kojoj koordinati veće od 1 lučne sekunde, koriguju sistematske greške kataloga (tamo gde je to moguće), i dodele veće težine merenjima sa opservatorija koje su poznate po tačnosti određivanja astrometrijskih položaja, dobijena je sledeća orbita:

Perihelion 2023 Jan 23.625978 +/- 12.9 TT = 15:01:24 (JD 2459968.125978)
Epoch 2017 Jun 13.0 TT = JDT 2457917.5   Sa: 0.9689           Find_Orb
M 359.10953 +/- 0.31
n   0.00043424 +/- 0.00026          Peri.  236.96167 +/- 0.36
a 172.708739 +/- 68.6               Node    88.32010 +/- 0.19
e   0.9895489 +/- 0.00417           Incl.   87.54057 +/- 0.018
P2269.72           M(T)  1.6    K  10.0     U  7.2  
q 1.80498579 +/- 0.00279    Q 343.612492 +/- 1012
110 of 121 observations 2017 May 21-June 13; mean residual 0".36

Iako su statističke greške parametara orbite i dalje velike, moguće je izvesti neke zaključke*:

  • Period komete je oko 2300 godina, sa tim da treba imati u vidu da 90% verovatnoća da je on u intervalu od 1 do 11 hiljada godina, te joj ovo najverovatnije nije prvi prolazak kroz unutrašnji Sunčev sistem.
  • Udaljenost perihela, tj. najmanje rastojanje između Sunca i orbite komete, je oko 1,8 AU, što znači da ona neće proći blizu Zemlji.
  • C/2017 K2 (PANSTARRS) će kroz perihel proći tek početkom 2023. godine!
  • Kada se bude nalazila u blizini perihela, a tada se očekuje i njen najveći sjaj, nalaziće se duboko na južnom nebu i neće se videti iz naših krajeva.
* U vesti od 02. jula, nakon određivanja tačnije orbite izneti su značajno drugačiji zaključci.

 

Sjaj

Na prividni sjaj komete presudno utiču četiri faktora:

  • heliocentrična udaljenost – koji utiče dvojako: na rast i razvoj komete i na količinu reflektovane svetlosti. Kako se kometa približava Suncu proces izbacivanja materijala sa njenog jezgra je sve intenzivniji te ona raste, a raste i količina reflektovane svetlosti.
  • geocentrična udaljenost – koja na prividni sjaj utiče preko udaljenosti izvora svetla od posmatrača.
  • fazni ugao (ugao Sunce-kometa-Zemlja) – koji na sjaj utiče zbog toga što materijal u glavi komete ne rasejava svetlost izotropno.
  • apsolutni sjaj komete – koji zavisi od veličine jezgra, udela aktivne površine i hemijskog sastava.

Najveća nepoznanica u predviđanju evolucije sjaja komete je upravo kako će se odvijati njen rast i razvoj na putu ka i nakon perihela. Kako je C/2017 K2 (PANSTARRS) već aktivna na udaljenosti od 16 AU da se zaključiti da je bogata ugljen-monoksidom, jer temperatura jezgra na toj udaljenosti nije dovoljna značajniju sublimaciju vodenog leda, koja postaje dominantna tek na heliocentričnoj udaljenosti manjoj od 3 AU. Prisustvo ugljen-monoksida na njenoj površini govori i to da ova kometa nije napravila mnogo prolazaka kroz unutrašnji Sunčev sistem, jer bi on odavno sublimirao. Veličina glave ove komete je već sada oko 100.000 kilometara!

k2.png

Na gornjoj slici prikazani su različiti scenariji evolucije sjaja komete C/2017 K2 (PANSTARRS). Crnom linijom je prikazan ukupan prividni sjaj u slučaju da kometa prati isti rast u zavisnosti od heliocentrične udaljenosti poput komete Hale-Bopp, a koja je poznata i kao Velika kometa iz 1997. godine. Hale-Bopp takođe ima (promenljiv) period od nekoliko hiljada godina, a pokazivala je aktivnost na velikim heliocentričnim udaljenostima izazvanu sublimacijom ugljenik-monoksida. Zanimljivo je i to da je apsolutni sjaj ovih kometa sličan, što možda znači da je C/2017 K2 (PANSTARRS) zasta kometa div poput Hale-Bopp, sa prečnikom jezgra od više desetina kilometara. Zbog značajno veće udaljenosti perihela, a i udaljenosti od Zemlje, u odnosu na na Hale-Bopp, očekivani sjaj je znatno manji i dalo bi se očekivati da on bude oko 3. magnitude, što je vidljivo golim okom, ali daleko od toga da bude uočljivo i impresivno za opštu publiku.

Crvenom i zelenom linijom su prikazani scenariji kad bi se C/2017 K2 (PANSTARRS) ponašala kao komete C/2011 L4 (PANSTARRS) i C/1973 E1 (Kohoutek), koje se obe najavljivane kao komete veka, a to su samo donekle opravdale, jer nisu u potpunosti upriličile vizuelni užitak za širu publiku, ali je bar kometa Kohoutek inspirisala Kraftwerk da snime Kometenmelodie. Oba ova scenarija predviđaju sjaj od 3. magnitude u maksimumu.

Plavom linijom je obležen klasičan scenario, gde kometa raste obrnuto proporcionalno kvadratu heliocentičnog rastojanja, koji ima svoje mnoge mane, a pogotovo kad se vrše predikcije sjaja bazirane na posmatranjima na velikim heliocentričnim udaljenostima. Ovaj scenario predviđa sjaj od magnitude 7, te bi za uočavanje komete bio potreban bar neki dvogled.

Pred nama je bar cela decenija u kojoj će se moći vršiti posmatranja komete C/2017 K2 (PANSTARRS) i sigurno će doprineti razumevanju ovih objekata. Očekujte i buduće vesti o njoj, a prve sledeće će se odnositi na tačnije određenu orbitu, što se očekuje u narednih mesec dana.