“Comets are like cats: they have tails, and they do precisely what they want.”
David H. Levy, ‘Comets: Creators and Destroyers’
Комета C/2023 A3 (Цзыцзиньшань-ATLAS) интригует как ученых, так и астрономов-любителей еще с начала прошлого года. Вокруг нее разгораются дебаты и дискуссии, за ней пристально следят почти по всему миру. После нескольких недель затишья, в течение которых комета находилась слишком близко к Солнцу, наконец начали появляться первые снимки из Южного полушария. Приближается «момент истины», после которого мы узнаем, станет ли эта комета на самом деле настолько интересной, как надеются оптимисты.
Далекое крошечное пятнышко: как комета явилась миру
Каждый год астрономы открывают десятки новых комет, но по-настоящему ярких среди них очень мало. Последней кометой, которая не только интересовала узких специалистов, но и подарила эстетическое наслаждение даже людям далеким от астрономии, была комета C/2020 F3 (NEOWISE), ставшая настоящей жемчужиной вечернего неба летом 2020 года. Теперь мы ожидаем пролета новой «хвостатой гостьи», которая обещает стать не менее впечатляющей.
Официальной датой открытия кометы C/2023 A3 считается 9 января 2023 г., когда ее впервые сфотографировали в обсерватории Цзыцзиньшань Китайской академии наук. На тот момент комета находилась на расстоянии 7,7 астрономических единиц (а.е.) от Солнца, то есть где-то между орбитами Сатурна и Юпитера. Блеск кометы составлял лишь 18,7m, а выглядела она как крошечная, едва заметная движущаяся звездочка в созвездии Змеи.
Через полтора месяца, 22 февраля, независимо от китайских ученых, комету открыли в Южноафриканской астрономической обсерватории с помощью «Системы последнего оповещения о столкновении астероидов с Землей» — ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System). К тому времени яркость кометы немного возросла и составила уже 18m.
Обычно, как можно скорее после открытия, данные о найденной комете попадают в специальный перечень Центра Малых Планет (MPC), в котором указаны параметры объектов, ожидающих подтверждения. Чаще всего такие подтверждения поступают в течение нескольких дней или даже часов от других обсерваторий или независимых наблюдателей. И вот 9 января 2023 года китайские ученые оперативно прислали данные о новой комете в MPC. Но в течение трех недель открытие никто не подтвердил. Объект посчитали утерянным, и убрали его из перечня объектов, требующих дополнительных наблюдений. Когда же комета попала в MPC во второй раз, уже от научной группы ATLAS, как объект с кодовым обозначением A10SVYR, ее подтвердили в течение нескольких дней, и 28 февраля новенькая комета получила окончательное название C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) — в честь обеих обсерваторий-первооткрывателей.
Ранние наблюдения
Почти сразу после открытия комете C/2023 A3 (Цзыцзиньшань-ATLAS) предсказывали яркое появление на осеннем небе в 2024 году. Блеск кометы зависит от многих факторов, в частности от размера ядра, его активности, а также от минимального расстояния до Солнца и расположения кометы относительно Земли на тот момент.
По счастливой случайности комета попала в поле зрения телескопа диаметром 1,2 м Паломарской обсерватории 22 декабря 2022 года, то есть еще до открытия. А это позволило ученым уточнить ее орбиту. Оказалось, что комета мчится к нам из отдаленной области Солнечной системы — из Облака Оорта, двигаясь по параболической траектории.
С начала 2024 года комета постепенно стала доступной для фотографических наблюдений на средних телескопах. Астрономы-любители начали регулярный мониторинг, в котором в частности принимал участие известный украинский наблюдатель комет Тарас Приставский. С приближением ледяной красавицы к Солнцу, постепенно увеличивался ее блеск, а пылевой хвост радовал своей длиной и плотностью.
27 сентября 2024 года комета пройдет перигелий, то есть приблизится к Солнцу на минимальное расстояние в 0.39 а.е., что примерно равно среднему расстоянию от нашей центральной звезды до Меркурия. А 13 октября окажется на наименьшем расстоянии от Земли — всего 0,47 а.е. После чего комета начнет понемногу удаляться от центральной части Солнечной системы и, в конце концов, вероятно, покинет ее.
Цзыцзиньшань-ATLAS — довольно непредсказуемая «леди». Не-эллиптическая орбита свидетельствует о том, что комета, скорее всего, является динамически новой, то есть она приближается к Солнцу впервые. Ядро кометы — «грязный снежок», оно довольно рыхлое и состоит преимущественно из замерзших газов и космической пыли. При приближении к Солнцу газы начинают таять, формируя атмосферу кометы — кому. Вместе с газом из ядра кометы выносится и пыль, которая вытягивается за кометой в длинный хвост. Но разогрев ядра солнечным излучением повышает давление газов в ядре кометы, а это, в свою очередь, может привести к распаду ядра еще до рандеву с Солнцем. С другой стороны, именно эта непредсказуемость держит интригу, приковывает внимание ученых к «хвостатой гостье» и заставляет с замиранием сердца ждать развязки.
Развалится или выживет? Дебаты вокруг дефрагментации
В начале июля научное сообщество всколыхнула статья опытного чешско-американского исследователя комет Зденека Секанины (Zdeněk Sekanina). Несмотря на почтенный возраст, в свои 88 лет ученый продолжает научную деятельность и публикует результаты. В статье с драматическим названием «Неизбежный финал Tsuchinshan-ATLAS (C/2023 A3)» Секанина высказал предположение, что комета развалится еще задолго до прохождения перигелия. Более того: он выразил уверенность, что уже на тот момент были видны признаки дефрагментации ядра, поскольку рост ее блеска прекратился и наблюдалось даже небольшое его падение.
Это тревожное сообщение разлетелось научным сообществом со скоростью лесного пожара: публикация Секанины породила жесткие дебаты; профессионалы и любители резко увеличили количество наблюдений, чтобы точно выявить, видно ли разделение ядра на несколько частей. Но все опасения были напрасными: ядро кометы до сих пор выглядит «здоровым», а его целостность не вызывает сомнений. Астрономы, специализирующиеся на изучении комет, пришли к выводу, что Секанина (по какой-то причине) не принял во внимание один из параметров, ответственный за яркость кометы — фазовый угол. Это угол между направлениями на Солнце и на наблюдателя, в вершине которого находится объект наблюдения. Противостояние кометы в апреле вызвало рассеивание света на пылевых частицах хвоста и отражение его прямо на земного наблюдателя — так называемый оппозиционный эффект, или эффект обратного рассеивания. Дополнительно, поскольку хвост кометы сдувается солнечным ветром, он во время противостояния частично проецируется на голову кометы, что также привело к повышению ее блеска в апреле.
Летом взаимное расположение Солнца, Земли и кометы стало уже совсем иным. А благодаря тому, что комета медленно приближалась к Солнцу, у нее начал появляться довольно длинный газовый хвост, в дополнение к плотному пылевому. Но в середине августа комета исчезла из поля зрения земных наблюдателей в ярких солнечных лучах.
Прогнозы и наблюдения
Вскоре после подтверждения кометы C/2023 A3, Гидеон ван Буйтенен (Gideon van Buitenen) опубликовал расчетное изменение ее блеска. Серая кривая на графике ниже показывает первоначальный прогноз на базе Электронного циркуляра центра малых планет, а красная — учитывает реальные наблюдения. Даже по самым пессимистическим оценкам, в момент наиболее тесного сближения с Землей 12–14 октября, прогнозировалось, что комета должна иметь яркость примерно 3m и теоретически быть доступной для визуальных наблюдений даже на еще немного светлом западном небе. Но особенно интересным на графике является зеленый пик, прогнозирующий блеск до -1,5m, то есть ярче Сириуса! Этот пик учитывает так называемый эффект прямого рассеяния, который возникает при приближении фазового угла к 180°, когда комета оказывается почти точно между нами и Солнцем.
Классические визуальные и фотографические наблюдения во второй половине августа и в начале сентября были дополнены несколько «экзотическими». Для земного наблюдателя на тот момент комета оказалась слишком близко к Солнцу, но стала доступной для космических солнечных телескопов STEREO-A и SOHO.
10 сентября прогноз относительно пиковой яркости кометы был обновлен благодаря свежему исследованию Джозефа Маркуса (Joseph Marcus). Он предполагает, что благодаря эффекту прямого рассеяния 9 октября блеск кометы достигнет невероятных -4,8m! То есть комета станет ярче Венеры! Единственной проблемой остается то, что комета в тот момент будет рядом с Солнцем, что делает невозможным наблюдение с Земли.
Утром 12 сентября известный первооткрыватель комет Терри Лавджой (Terry Lovejoy), на счету которого их уже 6, и охотник за кометами Майкл Маттиаццо (Michael Mattiazzo) смогли сфотографировать C/2023 A3 из Южного полушария в лучах утренней звезды. На тот момент блеск кометы был около 5,5m, но он чрезвычайно быстро растет, и 15 сентября оценка Лавджоя составляла уже 4,8m.
Самое свежее наблюдение на сегодняшний день дает звездную величину 4,6m — Майкл Маттиаццо поймал комету с помощью бинокля 16 сентября перед рассветом. Это значение несколько превышает ожидаемое, что чрезвычайно радует кометных наблюдателей, которые с нетерпением ждут прохождения перигелия.
Стоит отметить, что для «Больших комет» часто характерен очень кратковременный пик яркости: после близкой встречи с Солнцем они довольно быстро тускнеют, хотя хвост еще некоторое время остается впечатляюще длинным.
Смотрите вверх!
Сейчас комету можно наблюдать исключительно из Южного полушария низко над восточным горизонтом незадолго до восхода Солнца. Но у тамошних любителей и профессионалов осталось на это лишь около трех недель, перед тем как комета снова окажется слишком близко к Солнцу.
Мы ожидаем, что для наблюдателей в Северном полушарии, в частности в Украине, 12–13 октября комета вынырнет из солнечных лучей, яркая и зрелищная, с роскошным пушистым хвостом. Оптимальными днями для наблюдений будут 12–15 октября. Если комета станет действительно очень яркой, то ее можно будет увидеть даже 10–11, но готовьтесь к тому, что она будет висеть лишь в нескольких градусах над западным горизонтом, видимая сразу после захода Солнца.
Несмотря на длительную историю изучения, которая тянется уже на протяжении тысячелетий, кометы остаются довольно непредсказуемыми, по крайней мере те, что приближаются к Солнцу впервые. Менее чем через две недели, во время приближения кометы к перигелию, мы узнаем окончательно, какой же будет судьба C/2023 A3 (Цзицзиньшань-ATLAS). Станет ли она ярче наиболее ярких звезд? А может, приблизится по яркости к Юпитеру или даже затмит Венеру? Позволит ли появление кометы после перигелия наблюдать ее на светлом небе? В данном случае трудно дать однозначный и окончательный ответ. Ибо, как писал известный первооткрыватель комет Дэвид Леви: «Кометы — как коты: у них есть хвосты, и они делают ровно то, что хотят».
