Kometa C/2019 Y4 (ATLAS) se rozpadá

Zhruba před měsícem jste se na našich stránkách – v článku Uvidíme na jaře jasnou kometu? – mohli dočíst o kometě C/2019 Y4 (ATLAS), která byla objevena 28. prosince 2019 a vzbudila značnou pozornost. Jednak díky dráze s nízkým přísluním jen 0,25 au nápadně podobné jasné kometě C/1844 Y1, ale především rychlým zjasňováním, které po mnoha letech dávalo naději, že v květnu letošního roku spatříme na nebi pouhým okem pozorovatelnou vlasatici. Jak už to tak u komet bývá, nyní je všechno jinak. Kometa C/2019 Y4 se rozpadá. To z ní sice dělá mimořádně zajímavý objekt pro odborníky, ale amatérští pozorovatelé a veřejnost se v tomto případě snadného pozorování pouhým okem asi nedočkají.

Původní předpovědi maximální jasnosti komety C/2019 Y4 byly postaveny na pozorováních získaných od ledna do poloviny března, která ukazovala rychlé zjasňování. Objevovaly se odhady, že kometa by kolem průchodu přísluním mohla dosáhnout ‚výrazně záporné magnitudy‘ (čím nižší hodnota tím vyšší jasnost; pro představu, Venuše svítící v tomto období večer nad západním obzorem má magnitudu -4,5, nejjasnější hvězda oblohy Sirius -1,1 mag). Ty střízlivější modely pracovaly s maximální jasností kolem 0 mag, což je jasnost srovnatelná s jednou z nejjasnějších hvězd letní oblohy, Vegou. (CBET 4734, 19. března)

Pozorování komety C/2019 Y4 do 30. března s 'konzervativní' modelovou křivkou vývoje jasnosti - maximum na úrovni -2,5 mag. (zdroj, cobs.si)

Pozorování (vizuální i CCD) do 17. dubna, nápadný je pokles jasnosti a následná stagnace. Jednoduchou křivku nelze použít.   (zdroj, cobs.si)

Při předpovědi jasnosti komet se pracuje s empiricky stanovenou formulí, která vývoj popisuje v závislosti na fotometrických parametrech stanovených z pozorování, vzdálenosti od Slunce i od Země. Tato metoda funguje u některých těles lépe, u jiných hůře. V případě C/2019 Y4 je použití standartních metod problematické, i když perioda oběhu kolem 5 tisíc let by na první pohled dávala naději, že tento postup lze efektivně použít: máme nějaká pozorování komety C/1844 Y1 a díky známé periodě víme (nebo se alespoň domníváme), že není úplně novým tělesem (nepřichází poprvé z dálav Sluneční soustavy, což by předpověď komplikovalo). Pokud skutečně C/2019 Y4 a C/1844 Y1 byly v minulosti jedním objektem (a značná podobnost několika dráhových elementů tomu silně nasvědčuje), pak je otázkou, jaký je poměr velikostí těchto fragmentů. (Ve stejné vzdálenosti od Slunce, jako byla C/2019 Y4 v březnu 2020, byla C/1844 slabší. Ale když původní kometa C/1844 Y1 byla v blízkosti Slunce velmi jasná, může být tato ještě jasnější? Není to, co nyní pozorujeme, pouze náhlé zjasnění, které náš model naprosto znehodnotí?). Za druhé, pokud jde skutečně o fragment, tak vývoj jeho jasnosti může být do značné míry nepředvídatelný. Odlomením došlo k odhalení jinak dlouhodobě izolovaných vrstev, které se po kontaktu se slunečním zářením budou chovat jinak, než by odpovídalo empirické formuli platné pro běžné komety a v závislosti na rotačním stavu může docházet k nepředvídatelným výkyvům aktivity. A za třetí, pokud jednou došlo k fragmentaci jádra, nelze vyloučit její pokračování (to záleží na mnoha faktorech, velikosti, tvaru a rotaci úlomku, složení, počtu průchodů přísluním …).   

V polovině března začalo být zřejmé, že se kometa nechová podle předpokladů kteréhokoliv z modelů. Prudké zjasňování skončilo a jasnost začala stagnovat, na konci března a na začátku dubna dokonce mírně klesat. Změna nebyla patrná jen ve vizuálních odhadech či fotometrických měřeních jasnosti komy, také měření parametru Af[Rho] ukázala, že začala klesat produkce prachu. Změnila se také morfologie komy, centrální kondenzace se začala protahovat podél dráhy pohybu. Fotometrická měření odhalila několik menších zjasnění, ale bez zásadního vlivu na celkovou jasnost.

Srovnání snímků (výřezy) komety C/2019 Y4, které byly pořízeny na Hvězdárně Valašské Meziříčí 24. března a 15. dubna. Na první pohled je patrná změna morfologie centrální části komy. Oba snímky byly pořízeny stejným přístrojem (zrcadlový dalekohled typu Newton, průměr 254 mm, ohnisko 1 200 mm, kamera QHY174, teoretické rozlišení 1"/pixel, celková doba expozice 600 s.

Další neklamnou známkou, že se s kometou ‘něco děje’ byl nárůst odchylek astrometrických měření polohy vzhledem k předpovězené dráze. Náhlý nástup takových změn je indikátorem fyzických změn jádra. Jednou z možností je, že intenzivní odpařování plynu a uvolňování prachu vyprodukovalo silné negravitační efekty, které u malého jádra mohou způsobit značnou odchylku pozice od čistě gravitačního řešení – jádro se chová, jako by mělo ‚motor‘. Cirkulář CBET 4734 s novou dráhou a negravitačními parametry byl publikován 6. dubna. Druhou možností je, že pozorovatelé najednou měří ‘něco jiného’ než dosud, díky fragmentaci jádra. Rozpad kometárního jádra vede ke změnám rozložení jasnosti v komě a jelikož jádro komety je díky svým titěrným rozměrům ze Země nepozorovatelné, tak to, co pozorovatelé běžně měří, je poloha místa s maximálním jasem v komě, takzvaná centrální kondenzace. Pokud se původní jádro drolí a prach se uvnitř komy uvolňuje z moha zdrojů, poloha kondenzace neodpovídá původnímu jádru a takto naměřené pozice najednou nesedí s vypočtenou dráhou.

Snímek komety C/2019 Y4, který byl pořízen na Hvězdárně Valašské Meziříčí 9. dubna stejným přístrojem jako v předchozím případě (opět výřez), expozice je tentokrát 1 200 s. Vpravo pak analýza struktur centrální kondenzace - od snímku vlevo byla odečtena mediánová maska, 4krát zvětšeno. Jedná se o složeninu záběrů pořízených mezi 18:41 a 19:03 UT, tedy téměř ve stejnou dobu, jako záběr mnohem větším přístrojem uvedený níže.

Přestože se začaly objevovat známky přítomnosti více kondenzací v komě, na potvrzení fragmentace jádra bylo potřeba počkat, než se nově vytvořené složky dostatečně oddělí nebo se podaří k detailnímu pozorování použít větší dalekohledy s vyšším rozlišením. Od 10. dubna jsou však známky rozpadu za dobrých podmínek pozorovatelné i středně velkými amatérskými přístroji o průměru kolem 20 cm.

V cirkuláři CBET4751 se rozpadu komety vyjádřil Zdeněk Sekanina (Jet Propulsion Laboratory), odborník z nejpovolanějších. Z komentáře vybírám některé zajímavosti. Přestože nelze zatím sestavit kvantitativní model, je možné na základě velmi malého množství dat, dostupných v databázích (11. dubna), načrtnout hrubý scénář fragmentace jádra komety C/2019 Y4. Na snímcích (z 9. dubna) je patrných nejméně pět jednotlivých kondenzací (Z. Sekanina hovoří konkrétně o tomto snímku; pro naše srovnání jsem vybral kompilaci záběrů, které pořídil M. Facchini, viz snímek dole).

Výřez 9. dubna 2020 z kompilace snímků (originál), které pořídil M. Facchini (Itálie) pomocí dalekohledu o průměru zrcadla 80 cm.

Na základě dlouhodobého studia řady kometárních rozpadů v minulosti se domnívá, že největší fragment původního jádra představuje nejzápadnější kondenzace, o čemž svědčí i její nejmenší pozorovaná pološířka. Velmi zajímavá je však její poloha, kondenzace se nachází mimo osu ohonu směrem k severu. V tomto okamžiku nelze vyloučit, že zbytky jádra přežijí až do průchodu přísluním, ale pokud něco přežije, tak zmíněný největší fragment, a to za předpokladu, že se nejedná o novou kometu z Oortova oblaku. Ale jelikož jde téměř jistě o fragment komety C/1844 Y1 oddělený před tisíci lety, je zde opodstatněný předpoklad k dalšímu štěpení. Na základě pozice fragmentů lze odhadnout počátek štěpení na první polovinu března, ve vzdálenosti 1,8 au od Slunce, čemuž by napovídal i konec prudkého zjasňování patrný ve vizuálních datech kolem 17. března, kdy bylo rovněž zaznamenáno maximum veličiny Af[Rho]. Ostatní kondenzace patrné v ‚ohonu‘ jsou pravděpodobně důsledkem kaskádového štěpení druhého největšího úlomku, který se od hlavního vzdaloval díky poměrně silným negravitačním efektům vyvolaným intenzivním odpařováním těkavých složek, a začal se rozpadat na konci března či začátkem dubna (opět lze doložit krátkodobým zvýšením Af[Rho] v datech).

Asi jeden z dosud nejdetailnějších záběrů rozpadu komety C/2019 Y4, který pořídil 15. dubna Jose de Queiroz (Falera, Švýcarsko, zdroj

Takže pozorovanou strukturu tvoří řada různě velikých úlomků, které se od sebe relativně rychle vzdalují a dále štěpí. Jejich pozorování bude možné jen velkými přístroji a jen po omezenou dobu.

Z uvedeného je zřejmé, že v tomto okamžiku si asi nikdo netroufne předvídat budoucí vývoj. Kometa C/2019 Y4 je nepochybně velmi zajímavým tělesem (rozpad jádra komety pozorovatelné v malých dalekohledech se opravdu nevidí každý den), ale v současnosti to vypadá, že své maximální jasnosti již dosáhla. Takže na skutečnou velkou kometu si asi ještě počkáme. Pokud se ale spokojíme s vlasaticí na hranici viditelnosti pouhým okem, možná že čekání nebude zas tak dlouhé. Kometa C/2020 F8 (SWAN) objevená 13. března 2020 by mohla být již na konci května takovou malou náplastí. Uvidíme. Podrobnější informace o jejím objevu naleznete v tomto článku.          

autor: Jiří Srba