HQIG-BODD. Komsiy. uyiui. Jakub Haloda. Téma čísla. 6 Astropis 1/97

Transkript

1 Téma čísla uyiui HQIG-BODD Jakub Haloda Komsiy Spatřil jsem kometu oblohou letěla, chtěl jsem jí zazpívat, ona mi zmizela. Zmizela jako laň do lesa v remízku, v očích mi zbylo jen pár žlutých penízků. Penízky ukryl jsem do hlíny pod dubem, až příště přiletí my už tu nebudem. My už tu nebudem, ach pýcho marnivá, spatřil jsem kometu chtěl jsem jí zazpívat... Jaroslav Nohavica Komety patří k nejpodivuhodnějším vesmírným objektům, jejichž neobvyklý až téměř famózní vzhled zůstává uchován v paměti snad každého člověka. Text písně nám připomíná poslední, poměrně nepříznivý návrat Halleyovy komety v roce 1986, který byl pro mnoho lidí na této planetě velkým zklamáním. A snad právě proto nám příroda připravila velké nebeské představení hned dvou velkých vlasatic. Hyakutake a Hale-Bopp. Kometa Hyakutake přiletěla z hlubin vesmíru zcela nenadále a alespoň na krátký čas pozvedla hlavu člověka ke hvězdám. Zatím co Hyakutake se po své rychlé promenádě na jaře loňského roku ztratila ve slunečních paprscích a pokračovala dál na své pouti vesmírem, pomalu se k Zemi přibližovala druhá ze zmíněných vlasatic, jejíž ěas měl teprve přijít. V době, kdy držíte v ruce toto číslo našeho časopisu, začíná hlavní a nejdůležitější dějství představení, kterým je návrat komety Hale-Bopp ke Slunci. Její příběh však začal mnohem dříve. Hale-Bopp a s ní i zřejmě i většina ostatních komet vznikala v tzv. Oortově oblaku komet. Takto označujeme oblast daleko za drahou Pluta, odkud k nám po věky přichází většina těchto nebeských poutníků. Komety vystupují v dějinách lidstva a jsou s nimi těsně spjaty. Ohlédněme se proto jen velmi krátce do minulosti a připomeňme si, jak se vyvíjely naše představy a poznatky o těchto objektech v posledním tisíciletí. Pro člověka žijícího ve středověku byly komety znamením ďábla a posly zkázy, válek a moru. Komety s dlouhým chvostem zakřiveným jako jatargan ohlašovaly turecké vpády a války. Další potom například morové epidemie a časy všeobecného úpadku. S příchodem renesance a s rozvojem přírodních věd, tedy i astronomie, byly tyto představy postupně zavrženy mezi výplody lidské pověrčivosti a fantazie. Avšak teprve Tycho Brahe a Johannes Kepler dokázali, že komety nejsou podivné přeludy na obloze, ale popsali je jako tělesa pohybující se vesmírem podobně jako Slunce, Země a Měsíc. V pozdější době se také ukázalo, že kometám můžeme určit jejich velikost, chemické složení a hlavně přesně spočítat jejich dráhy. Poprvé se to povedlo Edmondu Halleyovi, když dokázal roku 1705 předpovědět návrat periodické komety, která dnes nese jeho jméno. Komety přicházely a odcházely. Asi nejjasnější a dosud největší pozorovanou kometou bylo těleso pozorované roku Další velmi jasnou vlasaticí byla Halleyova kometa při svém návratu roku Jeden z největších českých básníků a nositel Nobelovy ceny za literaturu Jaroslav Seifert ji v tomto roce spatřil ještě v útlém dětském věku. Později o ní napsal velmi pěknou báseň, která je součástí jeho světově proslulé tvorby. Začátek druhé poloviny 20. století byl ve znamení jasné komety pozorovatelné těsně po západu Slunce a později pojmenované po svém objeviteli Antonínu Mrkosovi. Roku 1976 zazářila na ranní obloze velmi jasná a dobře pozorovatelná kometa West. Od té doby až do jara 1996, kdy nás navštívila kometa Hyakutake se žádná podobně jasná kometa neobjevila. Avšak ještě před příchodem Hyakutake, v létě roku 1995, Kometa Hale-Bopp pouhý jeden den po objevu stále ještě v blízkosti kulové hvězdokupy M 70. Snímek pořídil Johnson Wayne pomocí 22'' dalekohledu. 6 Astropis 1/97

2 Návrat komety Hale-Bopp byl učiněn objev nové komety, která se v nejbližších dnech zřejmě stane nejjasnější kometou 20. století. Novou kometu označenou později jako C/1995 Ol objevili v noci z 22. na 23. července nezávisle na sobě Američané Alan Hale a-tom Bopp pomocí 41 cm a 44 cm reflektoru. Stalo se tak náhodně při pozorování kulové hvězdokupy M 70 v souhvězdí Střelce. Alan Hale je astronom profesionál studující možné planetární systémy u hvězd podobných našemu Slunci. Tom Bopp je naopak amatér zaměstnaný u stavební firmy v arizonském Phoenixu. Nechrne teď promluvit oba objevitele a podělme se s nimi o zážitek z objevu nové komety. Jednou z činností, které se jako astronom věnuji, je pozorování již objevených komet. Asi jednou týdně se pokouším odhadnout jasnosti komet, které jsou v dosahu mého šestnáctipalcového zrcadlového dalekohledu, a poslat je do Central Bureau for Astronomical Telegrams v Cambridge. Noc z 22. na 23. července 1995 byla první asi po týdnu a půl, kdy bylo jasno. Měl jsem v plánu podívat se na dvě komety. Krátce před půlnocí jsem skončil s první - P/Clark. Měl jsem ještě asi hodinu a půl volna před druhou (kometa ďarrest), která byla ještě příliš nízko nad východním obzorem. Byla výjimečně jasná noc a tak mě napadlo připomenout si některé deep-sky objekty ze souhvězdí Střelce. Když jsem se dostal ke kulové hvězdokupě M 70, ihned jsem si všiml slabého difůzního objektu, který se spolu s ní nalézal v jednom zorném poli. Protože jsem se na M 70 díval právě před dvěma týdny a věděl jsem, že poblíž není žádný takový objekt, napadlo mě nejdřív, zda mám v zorném poli dalekohledu opravdu M 70. Když jsem získal jistotu, začal jsem věřit, že se jedná o kometu, a tak jsem pořídil kresbu a odhad její jasnosti. To mi zabralo asi půl hodiny. Během této doby se mi zdálo, že kometa mírně změnila svoji polohu, ale nebyl jsem si jist. Potom jsem šel do své pracovny prohledat různé deep-sky katalogy, jestli v těchto místech skutečně neleží nějaký deep-sky objekt, ale nebyl zde žádný. Pomocí svého počítače jsem se spojil s počítačem v Central Bureau a využil jejich program, pomocí kterého jsem zjistil, že se poblíž nenalézá ani žádná ze známých komet. Ihned jsem tedy poslal Brianu Marsdenovi a Danielu Greenovi s informaci o možné nové Průlet komety Hale-Bopp sluneční soustavou 1 V. I \Jí7l# IV». 1«. " ^ CXII.^ vín: x. Vyznačena je poloha komety, Země a Jupiteru po dvou měsících Obrázek ukazuje dráhu komety Hale-Bopp a její průlet sluneční kometě s dodatkem, že ještě provedu kontrolu. Když jsem se vrátil k dalekohledu, bylo už jasně vidět, že objekt změnil svoji polohu. Ihned jsem tedy poslal Brianovi a Danovi další e- mail. Poté jsem pokračoval v pozorováni komety,<dokud mi nezapadla za vzdálené stromy okolo třetí hodiny ráno. Poté jsem opět oval Marsdenovi a šel jsem spát. Po probuzení jsem si vybral ovou poštu s gratulací od Briana Marsdena, ve kterém mě mimo to upozornil na nezávislý objev Torna Boppa. Oběžník IAU oficiálně oznamující objev komety G/1995 Ol přišel o několik hodin později. Alan Hale V sobotu 22. července 1995 skončil překrásný den a tak jsem se připojil k večernímu pozorování mých přátel. Jeli jsme na Vekol Ranch kousek ód Stenfieldu v Arizoně. Můj přítel Jim Stevens měl už dostavěný 17,5 palcový dobson a tak jsme mohli brzo začít pozorovat různé NGC a Messierovské objekty. Začali jsme u M 22 a kolem jedenácté hodiny večer jsme se dostali k M 70. Když jsem sledoval M 70 jak se pomalu pohybuje zorným polem, všiml jsem si slabé mlhavé skvrny na východním okraji pole. Objekt jsem nastavil do středu zorného pole a pokusil jsem se ho zaostřit tak, abych rozlišil jednotlivé hvězdy. Nepodařilo se mi to. Zavolal jsem proto Jima, který zrovna vyhledával mapky pro další objekt, a zeptal jsem se ho, zda neví, co by to mohlo být. Podíval se a i když řekl, že zřejmě nic zvláštního, začal hledat v mapách. Po přibližném určení polohy objektu a bezvýsledném hledání v Tirionově Sky Atlasu a Uranometrii, Jim prohlásil: Tome, možná jsi něco našel. Jiný z přátel, Kevin Gill pomocí svého dvacetipalcového dalekohledu určil pozici objektu a provedl odhad jasnosti. Kolem čtvrt na dvanáct jsem navrhl, abycho se pokusili zjistit, zda se mění jeho poloha. Asi za hodinu bylo jasné, že se objekt mezi hvězdami posunul, a tak jsem vyrazil autem k devadesát mil vzdálenému domovu. Jakmile jsem přijel domů, první věc, kterou jsem udělal, tedy odesláni telegramu o objevu, se nezdařila. Neměl jsem totiž zcela správnou adresu. Po hledání v mé knihovně se mi podařilo tu správnou nalézt. 23. července v 8:25 hodin ráno mi zavolal Daniel Green z Harvard Smithsonian Astropis 1/97

3 Vývoj jasnosti komety C/1995 Ol (Hale-Bopp) Graf vývoje jasnosti komety Hale-Bopp sestavený na základe vizuálních pozorován? autora článku v období od července 1996 do února 1997 Observátory a řekl mi: Tome, věřím, že jsi objevil novou kometu! Byl to jeden z nejkrásnějších zážitků mého života. Tom Bopp V následujících dnech se astronomové na celém světě pustili do pozorování nové komety. V té době byla Hale-Bopp pozorovatelná i malými dalekohledy jako malý, ale nápadný mlhavý obláček. Odhady její jasnosti se v té době pohybovaly okolo 11 mag. Autor tohoto článku ji měl možnost pozorovat pouhý jeden den po objevu největším refraktorem v České republice 300/4 500 mm, umístěným v Koperníkově kopuli observatoře na Kleti. Kometa se nacházela stále v těsné blízkosti kulové hvězdokupy M 70 a jevila se jako nápadná, kruhová, mlhavá skvrnka bez výraznější koncentrace jasu. Autor odhadl jasnost komety na 10,8 mag. Po několika dnech, kdy bylo získáno několik nutných pozičních měření, bylo možné předběžně spočítat dráhu komety a určit její vzdálenost. Získané výsledky všem doslova vyrazily dech. V době objevu byla kometa vzdálena necelých 7 AU od Slunce! Tedy daleko za drahou planety Jupiter. Při své jasnosti asi 10.8 mag se tak stala nejvzdálenější amatérsky objevenou kometou! Okamžitě bylo jasné, že se jedná o mimořádně zajímavé těleso a že máme co dočinění s jednou z nejaktivnějších a zřejmě i největších komet, jaké jsme kdy poznali. Při vzdálenosti 6 AU od Slunce byla Hale-Bopp asi tisíckrát jasnější než by byla ve stejné vzdálenosti například kometa Hyakutake, pozorovaná na jaře loňského roku. Dodatečně byla nová kometa označená jako C/1995 Ol nalezena na několika předobjevových snímcích. Nejstarší předobjevový snímek byl pořízen na observatoři Siding Spring v Austrálii dne 27. dubna 1993! Je zde zachyceno stelární jádro o jasnosti 18 mag, s kornou o průměru 0,4'. Výpočet ukázal, že kometa byla v době pořízení tohoto snímku vzdálena více než 13 AU od Slunce. Odhady velikosti jádra komety se v době po objevu pohybovaly až kolem 70 km! Na základě pozorování Hubbleovým kosmickým dalekohledem se odhad velikosti jádra v současné době pohybuje mezi km! I přesto se ale jedná o rozměry úctyhodné. Pro srovnání: například jádro známé a poměrně dobře prozkoumané Halleyovy komety má rozměry pouze 15x8x8,5 km. Navíc statistiky ukazují, že z pěti set známých dlouhoperiodických komet má jen deset průměr svého jádra kolem 20 km. Vývoj Hale-Bopp byl v následujících měsících poměrně klidný. Během měsíců srpna až listopadu se jasnost komety měnila jen málo. Přesto byl v tomto období pozorovatelný nárůst jasnosti dokazující trvalou aktivitu tohoto tělesa. Vyvrácena byla tedy doměnka o přechodném zvýšení aktivity jádra (kometa by v tomto případě vzhledem k velké vzdálenosti od Slunce slábla). Kolem konjunkce se Sluncem nebylo možné kometu pozorovat. Ze sluneční záře se Hale-Bopp vymanila až v březnu 1996, kdy byla pozorovatelná velmi nízko nad jihovýchodním obzorem. V té době ale byla pozornost astronomů zaměřena na studium komety Hyakutake, která ke konci března dosáhla jasnosti -0,3 mag. V druhé polovině dubna byla Hale-Bopp viditelná stále ještě nízko nad obzorem, ale ve větších dalekohledech bylo možné pozorovat téměř stelární zjasnění a protažený tvar komy. V té době se její jasnost pohybovala kolem 8 mag. Autor článkuji dne 21. dubna ráno odhadl na 8,1 mag. Vzhledem k vyší jasnosti a Počítačem upravený snímek komety C/1995 Ol z poloviny února Jednotlivé izofoty vymezují oblasti se stejným jasem a hustotou plynu. Astropis 1/97

4 Návrat komety Hale-Bopp většímu přiblížení komety ke Slunci bylo možné se ve větší míře věnovat i spektroskopickému výzkumu. Spektroskopická pozorování provedená na mnoha světových observatořích ukázala, že koma C/1995 Ol se skládá téměř výhradně z prachových částic různých velikostí, které byly vypuzeny z jádra. Co však způsobuje vyvržení abnormálního množství prachových částic z jádra? Je to zřejmě plyn uvolňující se při dopadu slunečních paprsků. Diskutuje se i o dosud neznámém vnitřním energetickém mechanizmu, vyvrhujícím částice kometárního prachu. Plynné molekuly ale přitom vidět nemusíme, neboť rychle difundují do okolního prostoru. Určitě ale pozorujeme odraz slunečního záření z větších a pomaleji se pohybujících prachových částic. Detekovat plyny, odpovědné za velké množství prachu v korně bylo prozatím obtížné. Předpokládá se, že komety se skládají především z ledu. Vzhledem k velké vzdálenosti C/1995 Ol od Slunce, kdy byl prováděn zmiňovaný spektroskopický výzkum (březenkvěten 1996) by se však nemohlo uvažovatelné množství vody vypařit. Lepšími kandidáty se tak zdály být molekuly HCN, CO, C0 2. Když tyto molekuly opustí jádro, jsou roztříštěny nebo ionizovány energetickým slunečním zářením a slunečním větrem. Jejich přítomnost je možné dokázat detekcí CN a C0+. Obě tyto molekuly emitují radiaci v UV části spektra. Jeden způsob, jak odpovědět na otázku, který plyn je zodpovědný za pozorování. vyvrženého prachu, je proto získání spektra komety Hale-Bopp, pokrývající právě tuto oblast. Více se tedy dovíme až v následujících dnech, kdy kometa projde perihelem a její aktivita bude dosahovat vrcholu. Od jara 1996 se viditelnost komety přesouvala z ranních do nočních hodin. Navíc také pozvolna stoupala její deklinace a jasnost. V červenci již byla pozorovatelná většinu noci kromě rána a její jasnost se pohybovala kolem 6.5 mag. Přecházela tou dobou ze souhvězdí Štíru do Hada. V srpnu se viditelnost Hale-Bopp přesunula do první poloviny noci a její jasnost vzrostla koncem měsíce na 5.8 mag. Dalekohledy byly pozorovatelné zřetelné výtrysky prachu a plynu. V této době již byla viditelná pouhým okem v souhvězdí Hadonoše, ale jen na nepřesvětlené obloze. Každopádně byla snadno vyhledatelným objektem pro triedr. Od konce léta Dráhové elementy komety C/ (Hale-Bopp) Průchod perihelem T 1997 duben 1,13536 Vzdálenost perihelu q 0, AU Excentricita e 0, Argument perihelu 130, Délka výstupného uzlu íí 282, " Sklon k ekliptice i " až do začátku prosince se kometa nadále zjasňovala jen pozvolna. Kometa prodělávala krátký útlum svojí aktivity a navíc se od ní Země při svém oběhu kolem Slunce vzdalovala. V prosinci však nastal prudký nárůst jasnosti komety Hale-Bopp. Ke konci prosince na 3,5 mag. Viditelná byla tehdy večer jen velmi nízko nad západním obzorem a její viditelnost se začala přesouvat do raních hodin. Za více než jeden a půl roku pozorování od doby, kdy byla kometa objevena, bylo nashromážděno velké množství pozičních měření, pomocí kterých bylo možné co nejvíce zpřesnit dráhové elementy. Hale-Bopp je dlouhoperiodickou kometou a ke Slunci se vrací po letech. Po průchodu planetárním systémem se její oběžná doba zkrátí na let Perihelem kometa projde dne 1.dubna 1997 a to ve vzdálenosti 140 milionů km. K planetě Zemi bude nejblíže 23.března a to na 200 milionů km. Není to skutečně mnoho, ale nejjasnější doposud pozorovaná kometa z roku 1811 byk* přibližně ve stejné vzdálenosti.; Skloli dráhy komety k ekliptice je necelých 90. Velký sklon dráhy je zárukou dobré viditelnosti Hale-Bopp z našich zeměpisných šířek. Do nového roku- kometa vstoupila vskutku excelentně. Její jasnost rychle narůstala, jak ukazuje graf vývoje jasnosti sestavený na základě vizuálních pozorování autora. Podle vizuálních pozorování měla kometa v polovině ledna 1997 úhlový průměr komy asi 30' (tedy jako Měsíc v úplňku) a délku chvostu necelé 3. Jasnost se tehdy pohybovala kolem 2,7 mag a nadále rostla. Podle pozorování na Štefánikově. Aftrópis 1/97

5 Korneta nad severozápadním obzorem v 1. polovině března. Pozice hvězd a komety odpovídá v 19 h 05 min SEČ Kometa nad severozápadním obzorem v 2. polovině března. Pozice hvězd a komety odpovídá v 19 h 20 min SEČ. Kometa nad severozápadním obzorem počátkem dubna. Pozice hvězd a komety odpovídá v 19 h 40 min SEČ hvězdárně v Praze dne 1.února 1997 byla jasnost komety již 2.0 mag. Do 5.února vzrostla na 1.8 mag. Počátkem února při pozorováni na nepřesvětlené obloze měla kometa chvost dlouhý asi 9. A jaký bude vývoj komety Hale- Bopp v období nejlepší viditelnosti v měsících březnu a dubnu? To zatím nemůžeme s úplnou jistotou říci. Většina komet jsou tělesa neukázněná a jejich chování je mnohdy více než pozoruhodné. Předvídat jejich vývoj a jasnost je tedy činnost nevděčná a podobá se předpovědi počasí na několik nejbližších týdnů. Musíme se tedy připravit úplně na vše. Viditelnost komety Hale-Bopp bude v nejbližších měsících asi následující. V prvním březnovém týdnu se bude kometa nacházet stále nízko na ranní obloze nad severovýchodním obzorem. Jasnost komety nadále poroste a měl by se dále prodlužovat také její chvost. Případné pozorování v tomto období bude z počátku rušeno světlem Měsíce. V období od 7. do 14. března 1997 se začíná viditelnost komety pomalu přesouvat do večerních hodin. Pozorovatelná bude večer nad severozápadem a ráno nad severovýchodem. Přechází z Labutě do souhvězdí Ještěrky. Navíc se 11. března stává cirkumpolární a tím pádem v našich zeměpisných šířkách nezapadá. Tento stav potrvá až do 9. dubna Devátého března nastává úplné zatmění Slunce pozorovatelné z Mongolská a východní části Sibiře. Maximální délka trvání úplné fáze zatmění je 2m 51s. V té době bude Hale-Bopp viditelná i ve dne 46 od Slunce, spolu s Merkurem, Venuší, Jupiterem a Saturnem. Bude se jednat o třetí takovouto příležitost. Doposud byla kometa pozorovatelná během úplného zatmění jen dvakrát a to 17.dubna 1882 z Egypta a 20.dubna 1947 z Brazílie březen 1997 je obdobím nejlepší viditelnosti Hale-Bopp v roce Kometa dosahuje nejvyšší deklinace a pozorovatelná je po celou noc v souhvězdí Andromedy. Nejlepší podmínky k pozorování nastávají již večer za soumraku, kdy se kometa nachází více než 25 nad severozápadním obzorem. V přibližně stejné výšce nad severovýchodním obzorem je viditelná i ráno před rozedněním. Velikost komy by mohla přesáhnout 1. Protáhlý chvost komety bude pozorovatelný v celé své kráse pouhým okem, nejlépe ale na nepřesvětlené obloze mimo město. Jeho 10 Astropis 1/97

6 Návrat komety Hale-Bopp délka dosáhne zřejmě až 50 a viditelný by mohl až k Polárce. 23.března bude Hale-Bopp nejblíže k Zemi. Stále nás ale bude dělit téměř 200 milionů kilometrů. Tato hodnota ukazuje jakým mimořádným tělesem kometa C/1995 Ol je. Kdyby např. kometa roku Hyakutake - letěla po stejné dráze jako Hale-Bopp, dosáhla by jasnosti jen asi 5,5 mag. Hyakutake byla tolik jasná jen proto, že se k Zemi přiblížila na pouhých 15 milionů kilometrů! Jaké maximální jasnosti Hale-Bopp dosáhne? Těžko říci. Původní odhady publikované krátce po objevu (-2 až -4 mag) se ukázaly jako značně přehnané. Počátkem roku 1997 se odhady pravděpodobné maximální jasnosti pohybovaly mezi -1 až -1,5 mag. V první polovině února se ale kometa začala chovat podivně a její jasnost nestoupala tak, jak se původně předpokládalo. Odhady maximální jasnosti se tehdy pohybovaly jen mezi 0,5 až -0,5 mag. Počátkem druhé poloviny února ovšem došlo ke zvýšení aktivity jádra Hale-Bopp a k prudkému vzrůstu její jasnosti. Pokud tento vývoj bude nadále pokračovat, mohla by kometa dosáhnout v maximu zhruba -1 mag. Jak už bylo jednou uvedeno, chování komet je mnohdy nepopsatelné, a proto můžeme jen doufat, že jasnost komety Hale-Bopp nadále poroste a předvede nám to, co od ní tak všichni úzkostlivě očekáváme - kometu století. Dne 1. dubna 1997 projde kometa perihelem a to po více než letech. Naše Slunce obletí ve vzdálenosti 140 milionů kilometrů. Nejlépe bude viditelná večer nad západním až severozápadním obzorem a to ve výšce kolem 30! Začátkem dubna bude dominantou večerní oblohy a její jasnost se zřejmě příliš měnit nebude. Během dubna přechází z Andromedy přes Persea do Býka. Koncem měsíce se pohybuje již blízko u Slunce a období její viditelnosti se zkracuje. Také jasnost pozvolna klesá. Začátkem května je možné kometu Hale-Bopp spatřit velmi nízko nad západním obzorem. Slábne a postupně se ztrácí v záři Slunce. Na večerní obloze přestává být pozorovatelná. Stane se tedy Hale-Bopp kometou století? To vše se ukáže až v následujících dnech. Avšak i kdyby se tak nestalo, zcela jistě se zařadí mezi ty nejjasnější a nejkrásnější komety, na které budeme ještě dlouho vzpomínat. Kometa nad severozápadním obzoremv polovině dubna. Pozice hvězd a komety odpovídá v 20 h 05 min SEČ. Datum rektascenze deklinace delta r 8 TMag 1997 Mar Mar G G Mar Mar Mar Apr Apr Apr Apr Apr G G Apr t GG Apr May Mav May May Snímek komety Hale-Bopp z 28. února Assouiazione Astronomica Cortina. Astropis 1/97 11