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天文爱好者寻找新星际彗星指南

原创:牧夫天文

作者:Bob King

翻译:徐钒

校对:王茸 王婧彧

后台:库特莉亚夫卡 李子琦

我们都交叉着手指,祈祷能用望远镜看到新的星际彗星。以下是一些观测这个稀有目标的指南。

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2019年9月12日使用17英寸望远镜拍摄的鲍里索夫彗星(C / 2019 Q4)相对背景星空的运动

Credit:José Chambó

鲍里索夫彗星 (C / 2019 Q4)是人类发现的第二个进入太阳系的星际小天体,现在正在太阳的引力下加速,预计将于12月7日到达近日点。它以33 km / s的速度进入太阳系,并将在近日点达到约44 km / s的最大速度。

随着鲍里索夫彗星接近太阳和地球,其视星等预计将从目前的17等增加到最接近地球时(世界时12月28日)的约15等。天文学家使用加那利群岛拉帕尔玛岛上的4.2米的赫歇尔望远镜和夏威夷莫纳克亚山上8.2米的北双子望远镜获得了它的光谱。彗星的表面略带红色,类似于太阳系的长周期彗星,例如1996的百武彗星和1997年的海尔波普彗星。

在鲍里索夫彗星的发现后不久后,天文爱好者便开始寻找这个暗弱的物体。尽管目前它看上去只是一个光点,但我们都希望能在它更接近近日点的时间看到它的彗星特征。

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鲍里索夫彗星看起来有点像一个的羽毛球,头小而明亮,尾巴微弱且绵长。这张照片是在2019年9月9日由夏威夷莫纳克亚山的北双子座望远镜通过红色和绿色滤光片拍摄的四张60秒曝光的照片合成的图像。蓝色和红色线段是望远镜在跟踪彗星的过程中随时间推移而在视场中移动的恒星。预计该彗星将很快获得2I
/ Borisov的编号

Credit:Gemini Observatory / NSF / AURA

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鲍里索夫彗星的光谱(锯齿状曲线)与D型小行星的特征很相似,就像许多外主带小行星和长周期彗星一样。D型小行星略带红色,可能富含有机物和水冰

Credit:Julia de León et. all / Roque de los Muchachos Observatory, La Palma

在寻找微弱的鲍里索夫彗星时,希望和乐观几乎与望远镜口径一样重要。根据IAU于9月18日发布了它的最大亮度约为15.0等,根据数十年来观测彗星的经验,如果用口径小于203毫米的望远镜,即使在黑暗的天空下也无法看到它。在良好的条件下,203毫米望远镜的极限星等约为14.7等。由于鲍里索夫彗星是一个弥散的物体,所以它将显得更暗,很有可能超出203毫米望远镜的极限。当然,我希望有人能证明我错了!

如何观测鲍里索夫彗星       

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这张图显示了彗发的凝结度,从0(无)到9(近恒星)

Credit:Bob King

在类似的观测条件下使用254毫米望远镜时,极限星等可以增加到到15.1等,从而为看到彗星提供了更大的可能性。然而彗星观察者很清楚,实际情况还取决于彗星的凝结度(或DC)。DC的范围从0(一个完全扩散的彗星,其中心没有凝结)到9(一个如此紧凑的彗星看上去很恒星)。

彗星的视面积也很重要。通常,大型且弥散的彗星比小型又紧凑的彗星更难看到。如果一颗8等的彗星很大且DC低,那么它会显得非常微弱,因为它的光线散布在了很大的面积。例如,与一颗9等的DC为8的彗星相比,一颗9等的DC为1的彗星更难看到。

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2019年9月12日由业余天文学家Patrick Wiggins拍摄的鲍里索夫彗星。他写道:“能看到的东西不多,但考虑到天空中由野火产生的烟雾,满月产生的背景亮度以及快接近日出的拍摄时间,说实话我有点惊讶我真的拍到它了。” 

Credit:Patrick Wiggins

现在,鲍里索夫彗星看上去小而紧凑,彗尾指向西北。如果它在达到15.0等时还能保持紧凑和接近恒星的凝结度,那经验丰富的观察者就能用254毫米的望远镜看到它。使用305毫米或更大望远镜在黑暗无月的夜空下看到的机会会更大。此外,一个小技巧是使用高倍率 “扩大”小物体并使天空背景进一步变暗来使彗星更加明显,所以我建议使用200倍或更大的倍率。

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这张星图显示了2019年9月1日到2020年1月9日期间彗星的位置

Credit:Sky & Telescope

我个人认为38厘米望远镜的观测极限是小而紧凑的14.5等彗星,所以鲍里索夫的彗星正好处于观测极限的边缘。除了半夜的困意外,天气和海拔也会让观测变得更加困难。在12月彗星最明亮的时候,天空中的云层常常是个问题,寒冷的环境也会让人放弃在凌晨5点出门观测——那是黎明前彗星在南部天空中最高的时候,所以我们要做好保暖措施。

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鲍里索夫彗星出现在仙后座,距离英仙座的双星团不远。

Credit:Stellarium

十二月的观测计划

预计鲍里索夫彗星将在2019年12月初到2020年1月上旬达到亮度的峰值,它将每天移动约0.8°,赤纬从–19°向南移动到–40°,即从巨爵座中部(12月11日)移动到半人马座(1月9日),所以,北方的观测者应该在上弦月(12月11日)之前或者残月(12月22日)之后的无月的凌晨进行观测。另外,南方的观测者会拥有更好的观测条件。

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29P / Schwassmann-Wachmann彗星通常只有14等且非常弥散,但当它爆发时(如2018年9月23日),它变得明亮并且强烈凝结

Credit:Jean Francois Soulier

彗星也会给人们带来惊喜,鲍里索夫彗星可能也是这样。彗星运行到太阳附近时会变得活跃起来,通过类似间歇泉的喷流释放出大量的汽化的冰和灰尘。有时候,新的裂缝或碎片会暴露出更多的新鲜冰块。随着物质在阳光下迅速蒸发,彗星的亮度可能会在一夜之间突然飙升一个星等或更多。

但也有另外一种可能,那就是它们也可能像前不久的埃莱宁彗星(C / 2010 X1)那样,在近日点附近解体并且很快变暗。但鲍里索夫彗星不太可能发生这种情况,因为它在近日点时距太阳有2 AU,相对来说要远得多。

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该动画显示了从2019年3月到2020年2月,彗星急速俯冲穿过太阳系平面的情况

credit:Instituto de Astrofísica de Canarias – IAC

关于亮度的补充说明:在JPL Horizons网站上发布的和IAU通告预测的亮度通常是保守的。以我自己的经验以及海尔-波普彗星的共同发现者艾伦·海尔的经验,实际亮度通常会更大一些。但我们不保证鲍里索夫彗星一定会如此,毕竟这是一颗星际彗星。

其它的星际彗星在哪?

Asoke
K.Sen 和N.C.
Rana在1994年1月的《天空与望远镜》上发表的题为《缺失的星际彗星》的论文中对星际彗星进行了研究。在许多天文学家放弃寻找星际彗星之时,Sen计算了穿过太阳系的星际彗星的频率。假设太阳附近的恒星都拥有自己的类似太阳的奥尔特云。在宇宙历史中,这些恒星本应在互相的引力作用下失去足够多的彗星,所以天文学家平均应该可以在150年中发现6颗星际彗星。然而,那时人类没有发现过任何一颗。

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哈勃太空望远镜拍摄的鲍里索夫彗星

Credit: NASA, ESA and D. Jewitt (UCLA)

Sen认为,双星或多星系统中的恒星不具有类似太阳的奥尔特云,只有单星系统才能是星际彗星的贡献者。根据这个较保守的估计,他将星际彗星的出现频率修改为每200年一颗,这与当前的观测结果非常非常吻合!

原文链接:

https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/will-amateurs-be-able-to-see-the-new-interstellar-comet/

『天文时刻』 牧夫出品

微信公众号:astronomycn

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暗物质风暴吞噬地球

来自:InformOverload

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