天文愛好者尋找新星際彗星指南

2020-12-12 解仁江

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作者：Bob King

翻譯：徐釩

校對：王茸 王婧彧

後臺：庫特莉亞夫卡 李子琦

我們都交叉著手指，祈禱能用望遠鏡看到新的星際彗星。以下是一些觀測這個稀有目標的指南。

2019年9月12日使用17英寸望遠鏡拍攝的鮑裡索夫彗星（C / 2019 Q4）相對背景星空的運動

Credit:José Chambó

鮑裡索夫彗星 （C / 2019 Q4）是人類發現的第二個進入太陽系的星際小天體，現在正在太陽的引力下加速，預計將於12月7日到達近日點。它以33 km / s的速度進入太陽系，並將在近日點達到約44 km / s的最大速度。

隨著鮑裡索夫彗星接近太陽和地球，其視星等預計將從目前的17等增加到最接近地球時（世界時12月28日）的約15等。天文學家使用加那利群島拉帕爾瑪島上的4.2米的赫歇爾望遠鏡和夏威夷莫納克亞山上8.2米的北雙子望遠鏡獲得了它的光譜。彗星的表面略帶紅色，類似於太陽系的長周期彗星，例如1996的百武彗星和1997年的海爾波普彗星。

在鮑裡索夫彗星的發現後不久後，天文愛好者便開始尋找這個暗弱的物體。儘管目前它看上去只是一個光點，但我們都希望能在它更接近近日點的時間看到它的彗星特徵。

鮑裡索夫彗星看起來有點像一個的羽毛球，頭小而明亮，尾巴微弱且綿長。這張照片是在2019年9月9日由夏威夷莫納克亞山的北雙子座望遠鏡通過紅色和綠色濾光片拍攝的四張60秒曝光的照片合成的圖像。藍色和紅色線段是望遠鏡在跟蹤彗星的過程中隨時間推移而在視場中移動的恆星。預計該彗星將很快獲得2I / Borisov的編號

Credit:Gemini Observatory / NSF / AURA

鮑裡索夫彗星的光譜（鋸齒狀曲線）與D型小行星的特徵很相似，就像許多外主帶小行星和長周期彗星一樣。D型小行星略帶紅色，可能富含有機物和水冰

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

在尋找微弱的鮑裡索夫彗星時，希望和樂觀幾乎與望遠鏡口徑一樣重要。根據IAU於9月18日發布了它的最大亮度約為15.0等，根據數十年來觀測彗星的經驗，如果用口徑小於203毫米的望遠鏡，即使在黑暗的天空下也無法看到它。在良好的條件下，203毫米望遠鏡的極限星等約為14.7等。由於鮑裡索夫彗星是一個彌散的物體，所以它將顯得更暗，很有可能超出203毫米望遠鏡的極限。當然，我希望有人能證明我錯了！

如何觀測鮑裡索夫彗星

這張圖顯示了彗發的凝結度，從0（無）到9（近恆星）

Credit:Bob King

在類似的觀測條件下使用254毫米望遠鏡時，極限星等可以增加到到15.1等，從而為看到彗星提供了更大的可能性。然而彗星觀察者很清楚，實際情況還取決於彗星的凝結度（或DC）。DC的範圍從0（一個完全擴散的彗星，其中心沒有凝結）到9（一個如此緊湊的彗星看上去很恆星）。

彗星的視面積也很重要。通常，大型且彌散的彗星比小型又緊湊的彗星更難看到。如果一顆8等的彗星很大且DC低，那麼它會顯得非常微弱，因為它的光線散布在了很大的面積。例如，與一顆9等的DC為8的彗星相比，一顆9等的DC為1的彗星更難看到。

2019年9月12日由業餘天文學家Patrick Wiggins拍攝的鮑裡索夫彗星。他寫道：「能看到的東西不多，但考慮到天空中由野火產生的煙霧，滿月產生的背景亮度以及快接近日出的拍攝時間，說實話我有點驚訝我真的拍到它了。」

Credit:Patrick Wiggins

現在，鮑裡索夫彗星看上去小而緊湊，彗尾指向西北。如果它在達到15.0等時還能保持緊湊和接近恆星的凝結度，那經驗豐富的觀察者就能用254毫米的望遠鏡看到它。使用305毫米或更大望遠鏡在黑暗無月的夜空下看到的機會會更大。此外，一個小技巧是使用高倍率 「擴大」小物體並使天空背景進一步變暗來使彗星更加明顯，所以我建議使用200倍或更大的倍率。

這張星圖顯示了2019年9月1日到2020年1月9日期間彗星的位置

Credit:Sky & Telescope

我個人認為38釐米望遠鏡的觀測極限是小而緊湊的14.5等彗星，所以鮑裡索夫的彗星正好處於觀測極限的邊緣。除了半夜的困意外，天氣和海拔也會讓觀測變得更加困難。在12月彗星最明亮的時候，天空中的雲層常常是個問題，寒冷的環境也會讓人放棄在凌晨5點出門觀測——那是黎明前彗星在南部天空中最高的時候，所以我們要做好保暖措施。

鮑裡索夫彗星出現在仙后座，距離英仙座的雙星團不遠。

Credit：Stellarium

十二月的觀測計劃

預計鮑裡索夫彗星將在2019年12月初到2020年1月上旬達到亮度的峰值，它將每天移動約0.8°，赤緯從–19°向南移動到–40°，即從巨爵座中部（12月11日）移動到半人馬座（1月9日），所以，北方的觀測者應該在上弦月（12月11日）之前或者殘月（12月22日）之後的無月的凌晨進行觀測。另外，南方的觀測者會擁有更好的觀測條件。

29P / Schwassmann-Wachmann彗星通常只有14等且非常彌散，但當它爆發時（如2018年9月23日），它變得明亮並且強烈凝結

Credit：Jean Francois Soulier

彗星也會給人們帶來驚喜，鮑裡索夫彗星可能也是這樣。彗星運行到太陽附近時會變得活躍起來，通過類似間歇泉的噴流釋放出大量的汽化的冰和灰塵。有時候，新的裂縫或碎片會暴露出更多的新鮮冰塊。隨著物質在陽光下迅速蒸發，彗星的亮度可能會在一夜之間突然飆升一個星等或更多。

但也有另外一種可能，那就是它們也可能像前不久的埃萊寧彗星（C / 2010 X1）那樣，在近日點附近解體並且很快變暗。但鮑裡索夫彗星不太可能發生這種情況，因為它在近日點時距太陽有2 AU，相對來說要遠得多。

該動畫顯示了從2019年3月到2020年2月，彗星急速俯衝穿過太陽系平面的情況

credit：Instituto de Astrofísica de Canarias – IAC

關於亮度的補充說明：在JPL Horizons網站上發布的和IAU通告預測的亮度通常是保守的。以我自己的經驗以及海爾-波普彗星的共同發現者艾倫·海爾的經驗，實際亮度通常會更大一些。但我們不保證鮑裡索夫彗星一定會如此，畢竟這是一顆星際彗星。

其它的星際彗星在哪？

Asoke K.Sen 和N.C. Rana在1994年1月的《天空與望遠鏡》上發表的題為《缺失的星際彗星》的論文中對星際彗星進行了研究。在許多天文學家放棄尋找星際彗星之時，Sen計算了穿過太陽系的星際彗星的頻率。假設太陽附近的恆星都擁有自己的類似太陽的奧爾特雲。在宇宙歷史中，這些恆星本應在互相的引力作用下失去足夠多的彗星，所以天文學家平均應該可以在150年中發現6顆星際彗星。然而，那時人類沒有發現過任何一顆。

哈勃太空望遠鏡拍攝的鮑裡索夫彗星

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

Sen認為，雙星或多星系統中的恆星不具有類似太陽的奧爾特雲，只有單星系統才能是星際彗星的貢獻者。根據這個較保守的估計，他將星際彗星的出現頻率修改為每200年一顆，這與當前的觀測結果非常非常吻合！

原文連結：

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

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版面編排：琇 茹

責任編輯：楊伯順

牧夫新媒體編輯部

『天文溼刻』 牧夫出品

暗物質風暴吞噬地球

來自：InformOverload

謝謝閱讀

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