Kometen

In deze korte inleiding willen we even de aandachtspunten overlopen die belangrijk zijn voor de visuele waarnemer van kometen die zijn observaties op een systematische en verantwoorde wijze wil rapporteren. Algemeen kunnen we stellen dat amateurastronomen gegevens verzamelen over de magnitude, de comadiameter en de condensatiegraad van een komeet. Vaak zijn deze amateurwaarnemingen de enige metingen die verricht worden en dus, naast de astrometrie voor de baanbepaling, de enige kennis die we over sommige kometen verwerven. Internationale amateurwaarnemingen worden nog steeds gebruikt in diverse domeinen van wetenschappelijk onderzoek in verband met kometen.

De keuze van een instrument

Komeet HyakutakeKometen zijn vaak zichtbaar als lichtzwakke, nevelachtige objecten. Meestal gaat het om relatief kleine objecten, maar af en toe kunnen de coma en vooral de staart een zeer grote schijnbare diameter hebben. Om kometen te observeren kiezen we daarom voor een instrument dat in de eerste plaats zoveel mogelijk licht kan verzamelen en ons daarbij een relatief groot beeldveld biedt. Om details in de coma te bestuderen moet bovendien de optiek kwalitatief goed genoeg zijn om sterkere vergrotingen toe te laten. In de praktijk komen hiervoor een verrekijker, een lichtsterke refractor (lenzentelescoop) of een Newtontelescoop (spiegeltelescoop) in aanmerking. Het spreekt vanzelf dat de optische elementen van het gebruikte instrument in goede staat moeten zijn. Regelmatig collimeren van spiegels is de boodschap, coatings of spiegeloppervlakken moeten perfect in orde zijn.

Om waardevolle resultaten te bekomen bij het schatten van de helderheid van een komeet, moet je bij voorkeur met het meest aangewezen instrument waarnemen. Dat betekent dat je de helderheid van de komeet steeds moet schatten met de kleinste kijker waarmee je de komeet nog comfortabel kan waarnemen. Gebruik dus geen 30 cm kijker als de komeet makkelijk door een verrekijker kan worden waargenomen en schakel tijdig over op een iets groter instrument wanneer de komeet verzwakt.

Best gebruik je ook geen te grote vergroting om de helderheid van een komeet te schatten: neem als regel dat je de komeet steeds gaat schatten bij een vergroting van 1,5x tot 2x de objectiefdiameter of opening van je kijker in centimeter. Dit is belangrijk omdat bij een sterke vergroting de buitenste laag van de coma niet meer zo goed zichtbaar is. Daardoor ga je deze niet verrekenen bij de schatting en krijg je een systematische onderschatting van de helderheid!

Met een 15 cm kijker neem je dus best waar met een vergroting van ongeveer 30x, bij een 30cm kijker bij ongeveer 60x, enzoverder. Probeer de beste verhouding kijkeropening/vergroting te behouden wanneer je wisselt van instrument wanneer de komeet verheldert of verzwakt. Dit zal leiden tot meer consistentie in de schattingen.

Opzoeken van een komeet

Alhoewel computergestuurde "Go To"-telescopen stilaan binnen het bereik van meer en meer amateurastronomen komen, zijn de meeste waarnemers nog steeds aangewezen op hun kennis van de sterrenhemel om een komeet op te zoeken. Dit wil zeggen dat je eerst een zekere basiskennis van de sterrenbeelden moet verwerven. Enkele algemene werkjes over sterrenkunde doorlezen of het volgen van een basiscursus sterrenkunde is zeker aan te raden. Daarna is het zeker aanbevolen om voldoende te oefenen, ook als er geen kometen zichtbaar zijn, zodat je de belangrijkste sterrenbeelden goed kan terugvinden en je leert werken met je eigen instrumenten (verrekijker of telescoop). Later komt die kennis je zeker goed van pas en levert dit aanzienlijke tijdswinst op!

Om een komeet op te zoeken kan je bijvoorbeeld vertrekken van een klassieke efemeride in combinatie met een voldoende gedetailleerde sterrenkaart. Bij voorkeur kan je evenwel gebruik maken van een goed planetariumprogramma waarmee je de positie van de komeet kan uitprinten.

Efemeriden voor kometen vind je terug op het internet, astronomische jaarboeken (b.v. de VVS Hemelkalender) of tijdschriften (b.v. Heelal, Zenit, Sky & Telescope). Voor kometen gaat het om een vooruitberekening van de positie voor de komende dagen of zelfs maanden. Als basis voor de berekening worden eerst de baanelementen bepaald, de parameters die de baan van een hemelichaam in de ruimte bepalen.

Opgelet want efemeriden worden telkens opgemaakt voor 0h00m van een bepaalde datum. Sommige kometen hebben echter een vrij hoge schijnbare snelheid aan de de sterrenhemel. Voor andere tijdstippen dan 0h00m moet je dan tussen de waarden van de tabel interpoleren.

Met de meeste planetariumprogramma's kan je de baan van een komeet aan de hemel zeer precies weergeven en met sommige programma's kan je eigen efemeriden berekenen. Heb je eenmaal de baanelementen van een komeet ingebracht dan kan je hiermee de nodige zoekkaartjes afdrukken. Het makkelijkst werk je met een setje van verschillende kaartjes met telkens een aangepaste schaal en grensmagnitude. Zo kan je eerst een overzichtelijk zoekkaartje maken met de baan van de komeet tussen de sterrenbeelden met een grensmagnitude tot +6 à +8. Hiermee kan je de positie van de komeet makkelijk situeren aan de sterrenhemel. Heb je een telescoop dan kan je dit kaartje gebruiken om met de zoeker reeds een aantal referentiepunten uit te kiezen. Daarnaast druk je één of meerdere detailkaartjes af, telkens met een kleiner beeldveld en met de aanduiding van zwakkere sterren, afhankelijk van de vermoedelijke helderheid van de komeet en de grensmagnitude van het gebruikte instrument. Als je bijvoorbeeld met een 10x50 binoculair een komeet met een vermoedelijke magnitude van +7 gaat waarnemen, dan hoef je geen detailkaartjes op te maken met sterren tot magnitude +12. Dit is onnodig en verwarrend!

Naast een gedetailleerd zoekkaartje maak je best nog een identiek exemplaar maar met de aanduiding van de magnitudes van enkele vergelijkingssterren in de buurt van de komeet. Bewaar deze set kaartjes in een transparant, plastic mapje zodat ze tegen de vochtige buitenlucht bestand zijn. Opgelet: gebruik geen aanduidingen met een rode kleur op de kaartjes want deze worden onzichtbaar wanneer je ze bekijkt onder het licht van een rode zaklamp!

Heb je eenmaal de exacte positie van een komeet aangeduid en beschik je over de nodige kaartjes dan kan je nu de komeet makkelijk terugvinden via de veel gebruikte "starhop"-methode. Je zoekt daarbij met het blote oog een referentiester zo dicht mogelijk bij de uiteindelijke positie van de komeet. Hier kan je de zoeker van de telescoop al op richten. Neem deze eerste referentiester centraal in beeld door de zoeker. Vergelijk nu het beeld door je zoeker met dit van de sterrenkaart en bepaal welke richting je verder uit moet naar de komeet. Vervolgens herhaal je dit met een volgende referentiester en zo spring je van ster naar ster tot je de komeet in beeld hebt, of tot je een referentiepunt hebt gevonden op de detailkaart die je hebt voorbereid zodat je hiermee verder kan.

Schatten van de magnitude volgens de Sidgwick-methode

Deze methode om de magnitude te schatten van een komeet bestaat erin om de helderheid van de komeet "in-focus" te vergelijken met enkele sterren "uit-focus". Daarom spreken we ook van de "in-uit" methode. Het is veruit de meest gebruikte wijze om de helderheid van kometen te schatten. Wanneer we spreken over de magnitude van een komeet, bedoelen we steeds de "totale visuele magnitude" , dus de magnitude van de volledige coma inclusief de gecondenseerde kern. Het is ten zeerste aan te bevelen om de schattingen te doen vanop een zo donker mogelijke locatie en pas te starten nadat je ogen volledig aan het donker zijn aangepast. De schatting dient bovendien te gebeuren met de geschikte kijkeropening en vergroting, zoals hierboven beschreven werd.

Stap 1

Neem de komeet in beeld en zet deze centraal in beeld. Stel scherp op de komeet, eventueel met een naburig sterretje in hetzelfde beeldveld. Memoriseer de helderheid en de schijnbare diameter van de coma. Kies een geschikte vergelijkingsster, zet deze eveneens in het midden van het beeldveld en draai de focusser zover uit focus tot het sterbeeldje wordt uitgesmeerd tot een schijfje met dezelfde diameter als de daarnet scherpgestelde komeet. Onthoud de helderheid hiervan en vergelijk deze met de helderheid van de komeet die je zojuist in-focus bekeek. Herhaal deze procedure met verschillende sterren tot je minstens twee sterren hebt waarvan er één helderder is en één zwakker dan de komeet.

 Sidgwick methode stap 1

Figuur 1: Sidgwick methode stap 1

Stap 2

Schat nu de helderheid van de komeet ten opzichte van deze twee sterren. Veronderstel dat de eerste ster A van mag. +8.1 is en de tweede B van mag +8.9 en je schat de helderheid van de komeet precies tussen deze twee, dan noteer je +8.5. Meestal echter lijkt de helderheid je eerder te lijken ergens tussen de twee, maar toch niet helemaal in het midden. Het verschil kan je bepalen door te gaan interpoleren. Verdeel in gedachte het helderheidsverschil tussen de helderste en zwakste vergelijkingsster in gelijke delen, bijvoorbeeld 10 delen. Schat dan hoeveel delen de coma zwakker lijkt ten opzichte van A (de helderste ster) en hoeveel ze helderder is dan B, de zwakste ster. Je oordeelt dat de coma 4 delen zwakker is dan A en dus 6 delen helderder dan B. Het magnitudeverschil tussen beide sterren is 8.9m - 8.1m = 0.8m. Elk deeltje is dus 0.8 x 0.1 = 0.08 wat betekent dat de je coma dus 8.1 + (4 x 0.08) = 8.42 of afgerond +8.4 hebt geschat. Dit lijkt moeilijk maar een keer je dit eens geoefend hebt, valt het best mee!

Sidgwick methode stap 2 

Figuur 2: Sidgwick methode stap 2

Let op wanneer de komeet dichtbij heldere sterren staat of wanneer ze vanuit onze richting schijnbaar net voor sterren staat. Je waarneming zal steeds beïnvloed worden, stel desnoods de schatting even uit tot een beter moment. Indien je de komeet perifeer waarneemt, doe dit dan ook bij de vergelijkingssterren op dezelfde manier: kijk je links van de coma, doe dan hetzelfde bij de vergelijkingssterren.

Laat je niet beïnvloeden door de voorspelde magnitude in efemeriden, meestal gaat het om zeer benaderende waarden die enkel als richtlijn kunnen dienen. Kometen houden zich vaak niet aan deze voorspelde waarden. Laat je zo weinig mogelijk leiden door wat anderen rapporteren of zelfs door wat jezelf de vorige keer hebt waargenomen, probeer een open en onafhankelijk rapport te maken. Dwing jezelf ertoe om je eigen oordeel te volgen en laat je niet verleiden om je waarneming te doen "kloppen" met die van anderen of efemeriden.

Vergelijkingsbronnen voor magnitudeschattingen

Het resultaat van een helderheidsschatting hangt uiteraard ook af van de keuze van de sterren waarmee je gaat vergelijken. Je moet dus betrouwbare bronnen gebruiken om de helderheid van de komeet mee te vergelijken en de magnitude te schatten. Allereerst, maak nooit gebruik van o.a. fotografische atlassen, de Norton Star Atlas of andere atlassen waar magnitudes van sterren enkel door symbolen zoals stipjes of bolletjes worden weergegeven. Gebruik ook nooit magnitudes van sterrenstelsels of andere deepsky-objecten.

Momenteel kunnen we beschikken over de recente TYCHO-2 stercataloog, die het resultaat is van de Hipparcos ruimtemissie uitgevoerd door ESA en die beschikbaaar is bij de meeste planetariumsoftware als referentie. Indien je zelf kaartjes aanmaakt met een planetariumprogramma, kan je dus de magnitude van de vergelijkingssterren hierop aanbrengen voor je gaat waarnemen. Het beste is dit uiteraard om te doen langsheen het berekende pad dat de komeet zal volgen. Bij de selectie van de vergelijkingssterren is het aangeraden om geen variabele sterren te gebruiken en je selectie te beperken tot blauw – blauwwitte sterren, met andere woorden tot de spectraal klassen O, B A, F, en G. Dit wordt ook wel eens aangeduid door een kleurindex B-V. Deze moet zo klein mogelijk zijn, in alle geval <1.5.

De condensatiegraad (DC)

Naast een schatting van de komeetmagnitude gaan we ook inschatten in welke mate de helderheid verdeeld is in de coma, vanaf het centrum tot aan de rand. De kern is meestal zichtbaar als een niet scherp afgelijnd schijfje binnenin de coma dat helderder is dan de omliggende buitenste laag. De DC wordt aangeduid met een cijfer op een schaal van 0 tot 9, waarbij geen decimalen worden gebruikt. Hierbij is 0 de waarde van een volkomen diffuse, wazige komeet en 9 de waarde van een komeet met een haast volledig sterachtig uiterlijk. We geven dan een DC van 5 wanneer de buitenste helft van de coma nog maar de helft van de intensiteit heeft van de helderheid van de binnenste helft.

DC-schaal 

Figuur 3: DC-schaal

De figuur zal veel verduidelijken en kan gebruikt worden als basis om de observatie te beoordelen. De variaties kunnen uiterst subtiel zijn en de kwaliteit van de beoordeling is sterk afhankelijk van zowel de ervaring van de waarnemer als van de waarnemingsomstandigheden: storend maanlicht, lichtpollutie enzoverder.

De diameter van de coma

Voor het schatten van de diameter van de coma van de komeet kunnen we gebruik maken van verschillende methodes, waarvan we er hier slechts één voorstellen. Maak een schets van de komeet en noteer zo nauwkeurig mogelijk zijn positie ten opzichte van nabijgelegen sterren. Vergelijk de waargenomen diameter met de hoekafstand tussen verschillende sterren in het zelfde beeldveld of er nabij. Leid vervolgens uit deze vergelijking de diameter af met behulp van een gedetailleerde atlas of een afgedrukt sterrenkaartje. Met sommige programma's is het overigens zeer eenvoudig de hoekafstand op te zoeken.

Staartvorming

Laten we wel wezen, de meerderheid van de kometen vertoont jammer genoeg geen staartvorming. Soms is er helemaal geen staart te bespeuren en af en toe blijft deze beperkt tot een kleine uitstulping of vervorming van de coma in een bepaalde richting. Slechts af en toe groeit de staart van een komeet uit tot een indrukwekkend schouwspel. Bovendien is de zichtbaarheid niet alleen afhankelijk van de activiteit van de kern van de komeet, maar uiteraard ook van de positie van dit hemellichaam ten opzichte van de Aarde en de Zon. We onderscheiden 2 types van staarten, namelijk de gasstaart (plasmastaart) en de stofstaart. Bij heldere kometen zijn beide soms zichtbaar. Heel af en toe zijn er zelfs details in de staart zichtbaar, maar dan spreken we al over de eerder zeldzame zeer heldere kometen.

De gas-of plasmastaart is bij heldere kometen meestal blauw-wit van kleur en is soms zichtbaar als ijle, ragfijne filamenten en wijst pal recht van de zon weg. De stofstaart is eerder doffer gekleurd, soms beschreven als eerder geel- of grijsachtig. Deze staart bestaat uit zwaardere stofdeeltjes die worden uitgespreid en uitgewaaierd langs de baan van de komeet. Daardoor lijkt de staart ook vaak gekromd voor de waarnemer op aarde.

Bij de visuele waarneming kan je de lengte en de oriëntatie van de staart(en) noteren. Het is echter duidelijk dat we een juister beeld krijgen van de staartlengte met fotografie, via langbelichte klassieke of CCD-opnames. Details die voor de meeste visuele waarnemers onzichtbaar zijn, kunnen op deze manier toch worden onthuld. Hieronder een voorbeeldje van een schets waarbij je de richting van de staart, de positiehoek of PA (Position angle), kan bepalen. Gebruik bij het aangeven van de oriëntatiehoek telkens het beginpunt van de staart, dus dicht bij het begin van de coma. Details in/van de staart kan je best noteren onder een afzonderlijk commentaar eventueel begeleid met een schets. Ook de lengte van de staart kan je bepalen, door deze te vergelijken met de hoekafstand tussen bepaalde referentiesterren. Een kleine schets kan hierbij zeer nuttig zijn.

 Staart van een komeet

Figuur 4: Staart van een komeet

Zoals in de figuur aangeduid wordt de hoek gemeten vanaf het noorden (hoogste declinatie) in de richting van het oosten (naar de grotere rechte klimming), enzoverder. Een geschikt kruisdraadoculair kan hier zeer goede diensten bewijzen. In dit voorbeeld is de positiehoek van de staart 220°.

Lichtcurve

Het helderheidsverloop van een komeet verloopt via een empirisch afgeleide formule, steunend op zoveel mogelijk waarnemingen van de komeet tijdens zijn verschijning. Anders dan bij planeten en asteroïden, die louter zonlicht reflecteren, is de helderheid van een komeet ook afhankelijk van de eigen activiteit: bij een actieve komeetkern zal meer materie vrijkomen onder de vorm van ijs en stof, die door fluorescentieprocessen bijdragen tot de uiteindelijke helderheid van de komeet. De komeet straalt met andere woorden ook zelf een fractie licht uit. We kunnen stellen dat de visuele helderheid volgens de volgende vergelijking verloopt:

mv = H0 + 5 log(d) + 2.5 × n log(r)

Hierin zijn H0 en n de zogenaamde fotometrische parameters die worden berekend uit de verzamelde waarnemingen. H0 is de absolute magnitude van de komeet, de helderheid die hij zou hebben op een afstand van 1 AE van de zon en van de aarde. De facor n geeft weer hoe sterk de helderheid toe- of afneemt in functie van de afstand tot de zon, de zogenaamde stijgingsfactor.

Hieronder zien we een voorbeeld van een helderheidscurve die uit een reeks waarnemingen werd afgeleid. Dankzij dit systematisch verzamelen van waarnemingen kunnen we enerzijds diverse kometen onderling vergelijken, dankzij bijvoorbeeld hun H0-waarde. Anderzijds wordt het hierdoor mogelijk om van kortperiodieke kometen hun huidige parameters te vergelijken met data uit vroegere verschijningen.

 Lichtcurve

Figuur 5: Lichtcurve

De visuele rapporten worden ook gebruikt voor vergelijking met of aanvulling op simultaan onderzoek in andere golflengtes of spectroscopie. Plotse veranderingen in het helderheidsverloop, dikwijls eerst gerapporteerd door amateurs, kunnen wijzen op defragmentatie van de kern. Professionele telescopen kunnen dan doelgericht verder onderzoek gaan doen.

Tot slot

Hieronder nog enkele tips om de kwaliteit van je waarnemingen te verhogen. Zoals je zult merken kan je door enkele kleine ingrepen en het volgen van een aantal aandachtspunten je resultaat gevoelig verbeteren.

  • Gebruik voor metingen steeds de kleinst mogelijke kijkeropening en de kleinst mogelijke kijkeropening en vergroting waarmee je de komeet nog comfortabel kan waarnemen. Dit leidt tot meer consistente resultaten. Kometen helderder dan mag +3 zelfs bij voorkeur met het blote oog.
  • Laat je ogen geruime tijd wennen aan de duisternis (minimum 15 – 20 minuten) voor je de helderschatting begint. Het is belangrijk dat je ook de zwakkere buitendelen van de coma opmerkt en in de schatting kan betrekken. Zoek bijvoorbeeld ondertussen een paar deepsky-objecten op, maar vermijd alleszins om naar de maan te kijken als die zichtbaar moest zijn.
  • Heb je last van strooilicht in de buurt, gebruik dan een zwarte doek om over je hoofd te leggen bij het waarnemen, om storende lichtbronnen tegen te houden.
  • Als het kan, probeer dan de komeet waar te nemen wanneer hij zijn grootste hoogte boven de horizon bereikt. Hoe lager de komeet boven de horizon, hoe meer invloed er is van de atmosfeer op het licht van de komeet (extinctie).
  • Gebruik per observatie bij het schatten van magnitude, comadiameter en condensatiegraad steeds hetzelfde instrument (verrekijker, telescoop) en dezelfde vergroting. Doe je bijkomende schattingen met een ander instrument, rapporteer deze dan steeds als een afzonderlijke waarneming. Dus niet de magnitude schatten met een binoculair en de comadiameter meten door een grote telescoop. Wanneer een komeet langere tijd zichtbaar is, probeer dan indien mogelijk gedurende langere tijd dezelfde combinatie telescoop-oculair (en dus vergroting) te behouden.
  • Gebruik nooit filters bij het schatten van de magnitude, coma en condensatiegraad. Dus geen deepsky-filters, lichtvervuilingsfilters, ... Sommige filters kunnen wel hun nut hebben om bepaalde details in de coma eventueel beter te tonen.

Links

Werkgroep Kometen VVS
Skyhound: efemeriden en kaartjes
Website Seiichi Yoshida: actuele lichtcurves
Website Reinder Bouma: kaartjes met vergelijkingssterren
Sky&Telescope: populair
Duitse Werkgroep kometen: steeds actuele info
ICQ - observable comets: baanelementen en efemeriden

Bestanden: 
BijlageGrootte
PDF icon Kometen: visueel rapport81.25 KB

Is er iets onduidelijk? Heb je een fout gevonden? Mail ons!