Komeet 17P/Holmes in uitbarsting

Komeet 17P/Holmes in uitbarsting!
(Koen Van der Auwera en Peter De Schrijver)
De periodieke komeet 17P/Holmes vertoont sinds 24 oktober 2007 een fenomenale uitbarsting. De
helderheid van de komeet klom op één etmaal van magnitude +17 tot +2. Van een uiterst bescheiden
komeet, enkel te volgen met grotere telescopen, groeide de komeet op enkele uren tijd uit tot een
helder object dat gemakkelijk met het blote oog kon worden opgemerkt in het sterrenbeeld Perseus.
Deze uitzonderlijke helderheidstijging ging uiteraard niet onopgemerkt voorbij. Het was overigens niet
toevallig een alerte amateur-astronoom die deze plotse toename het eerst opmerkte! Nochtans was de
komeet hiermee niet aan zijn proefstuk, want toen Edwin Holmes de komeet in 1892 ontdekte, was dit
ook na een bijzonder felle opstoot van de helderheid. De gelijkenis van de huidige verschijning met die
van meer dan een eeuw geleden is in meer dan één opzicht frappant.
Ontdekking
Op de avond van 6 november 1892 richt Edwin Holmes(Londen) zijn 32 cm reflector telescoop op de
omgeving van de Andromedanevel (M31). Hij wou net testen of de begeleiders ("comes") van 
Andromedae zichtbaar zouden zijn onder de minder gunstige seeing omstandigheden van die
zondagavond. Terwijl hij zijn telescoop richting M31 zwiepte, kwam er plots een helder nevelachtig
object in beeld van de zoeker. Eerst dacht hij een moment dat hij M31 al in beeld had, maar wanneer
hij door het oculair van zijn telescoop keek riep hij spontaan uit "What is the matter? There is
something strange here." Zijn vrouw kwam ijlings toegelopen, ze dacht dat er iets gebeurd
was. Holmes had onmiddellijk in de gaten dat het vreemde helder object een nieuwe komeet moest
zijn, noteerde de positie en schreef een spoedbericht naar enkele bekende en bevriende astronomen en
naar de Astronomer Royal in Greenwich. Deze laatste dacht eerst dat Holmes de Andromdanevel
had "ontdekt" maar de ontdekking van de nieuwe komeet werd de volgende dagen inderdaad
bevestigd. De komeet was de volgende nacht al zichtbaar met het blote oog . Het was vervolgens niet
moeilijk om ook Greenwich te overtuigen van de nieuwe ontdekking! Geplaagd door slecht weer kon
Holmes pas op de 14de november zijn komeet opnieuw observeren en noteert "on the 14th the nucleus
was much less distinct and much less bright, the boundary of the nebulosity was much less well defined
and less perfectly circular and far more like a nebula". Holmes is bescheiden en vertrouwt er op dat
anderen "with better and more exact appliances at any rate" de nieuwe komeet zullen opvolgen. En
daar behoren wij, meer dan een eeuw later, ook nog bij!
Een nieuwe verrassing
Na het wereldkundig maken van de ontdekking van komeet Holmes, werden de grote instrumenten van
die tijd op de vreemde komeet gericht. Eén van de eerste waarnemers was de bekende astronoom
E.E.Barnard die het nieuws vernam op 8 november 1892 en hij kon die nacht de komeet waarnemen
met de 12-inch refractor van het Lick Observatorium(Californië). Barnard was al even verbaasd als
Holmes en rapporteert "Its appearance was absolutely different from that of any comet I had ever seen.
It was a perfectly circular and clean cut disk of dense light, almost planetary in outline". De komeet
was makkelijk zichtbaar met het blote oog en zo helder als de binnendelen van de Andromedanevel.
Uit de rapporten van Barnard en anderen blijkt dat de komeet de hele maand november goed te zien
was met het blote oog en een spectaculair object was in grote en kleine telescopen. Het was
ondertussen ook duidelijk geworden, dankzij intense baanberekeningen van Europese en Amerikaanse
astronomen, dat de komeet bijzonder ver van de zon lag op het moment van de ontdekking en reeds 5
maanden voordien door zijn perihelium was gegaan. Iets moest er dus voor gezorgd hebben dat
1
de helderheid van de komeet zo plots was gestegen dat ze ontdekt kon worden.
Het uitzicht van de komeet veranderde langzaam naar een meer diffuse nevel, zeg maar als een
normale komeet, en vanaf de tweede helft van december kon de komeet nog enkel in grotere
kijkers worden gezien. Dat veranderde plots op 16 januari 1893 toen de komeet opnieuw een forse
helderheidspiek bereikte. Weer nam de helderheid sterk toe in een bijzonder korte
tijdsspanne. Barnard zei dat de komeet die nacht er met de grote 36-inch telescoop net zo
gecondenseerd uitzag als in de eerste periode van november "it was pretty well terminated and had a
pretty bright nucleus". Het bleek een laatste, krachtige stuiptrekking te zijn en in de weken daarna
verzwakte de komeet tot ze begin april 1893 de laatste keer kon worden waargenomen.
Verloren en teruggevonden
Uitvoerige baanberekeningen, vooral door de Leidse astronoom H.J.Zwiers, leverden uiteindelijk een
elliptische baan op en het bleek dat de komeet een baan volgde binnen de planetoïdengordel tussen
Mars en Jupiter. De periheliumafstand lag op iets meer dan 2 AU, de komeet liep op een vrij
cirkelvormige baan en deed 6,90 jaar over een omloop. De komeet behoort tot wat we vandaag de
Jupiter-famillie noemen. Hij komt nooit echt dichtbij de Zon en was tot voor de eerste uitbarsting in
1892 wellicht nooit opgemerkt, want te zwak voor de instrumenten van die tijd. Wat volgt is het
typische verhaal van een intrinsiek zwakke komeet en de combinatie van de toenmalig beperkte meeten rekenmiddelen die ertoe leidden dat, na 2 gunstige verschijningen, de komeet na 1906 niet meer
kon worden teruggevonden. De hoop om ze ooit nog terug te vinden werd opgegeven, want ondanks
dat er nog voor iedere doortocht efemeriden werden opgemaakt, kon de zwakke komeet niet meer
worden waargenomen. Tot Brian G. Marsden in 1964 met behulp van computers een nieuwe baan kon
berekenen. De baan was sterk gestoord door een relatief dichte passage langs Jupiter in 1908, iets wat
voordien reeds door J. Polak werd aangegeven. Marsden kwam tot de conclusie dat de baan grondig
was veranderd tussen de doorgangen van 1906 en 1964, want de periheliumafstand en de
omloopperiode waren
toegenomen.
Volgend
op
de
nieuwe
berekeningen werd
komeet
17P/Holmes teruggevonden door Elisabeth Roemer in juli 1964 met de 40-inch kijker van het Naval
Observatorium (Arizona) als een ontzettend zwak object van magnitude 19.2. Ondanks die zwakke
helderheid kon de komeet sindsdien bij iedere doortocht worden waargenomen als een intrinsiek
zwakke komeet.
Kroniek van een (on)aangekondigde uitbarsting
Voor de hele duur van 2007 werd de helderheid van komeet Holmes voorspeld als zwakker dan circa
magnitude +15, buiten het bereik van vrijwel alle visuele waarnemers maar niet buiten de
mogelijkheden van moderne amateurs die beschikken over computergestuurde telescopen en gevoelige
CCD-camera's. Amateurs werken reeds langer samen met professionele observatoria en zorgen voor
een haast constante helderheidsopvolging van heldere, maar ook zwakkere kometen. Grote
observatoria ontbreekt de waarnemingstijd om iedere komeet constant te monitoren. Het is dan ook
niet verrassend dat het een amateur-astronoom was die op 24 oktober als eerste de helderheidstijging
van komeet 17P/Holmes opmerkte. Juan A.H. Santana, die samenwerkt met Mark Kidger (Hershell
Science Center), rapporteerde als eerste dat de komeet veel helderder was dan verwacht, magnitude
+8 en hiermee al 9 magnitudes helderder dan voorspeld! Het nieuws ging razendsnel de mailing- en
discussielijsten rond en al enkele uren later konden Amerikaanse en vervolgens Japanse amateurs de
fenomenale helderheidstijging bevestigen. De helderheid nam toe met een onwaarschijnlijke 0.5
magnitude per uur. Nog steeds op 24 oktober rapporteerden Japanse waarnemers dat ze de komeet
met het blote oog konden zien als een stellair object... vanuit het midden van de stad! Terwijl de eerste
rapporten van visuele waarnemers uit het buitenland euforisch en lyrisch waren, werden waarnemers
in België echter gedurende de eerste weken van de uitbarsting voortdurend geplaagd door overvloedige
bewolking zodat dit voor hen een kroniek werd van afwisselend frustratie en voldoening.
2
Op 24 oktober om 17u00 verscheen het eerste bericht op de VVS-mailinglist over komeet 17P/Holmes.
Dirk Devlies stuurde een mail door van een andere nieuwsgroep over de gigantische
helderheidstoename van de komeet in de voorbije uren. Aanvankelijk werd er wat sceptisch
gereageerd, maar al snel bleek dat een unieke gebeurtenis zich voor onze ogen aan het voltrekken was.
Letterlijk voor onze ogen want de komeet kon niet beter geplaatst zijn aan de hemel voor dit spektakel.
Op 7° van Mirphak ( Persii), was de komeet de hele nacht zichtbaar en klom tot bijna in het zenit.
Enkel de volle maan van 26 oktober kon een storende factor zijn, maar zoals naderhand uit de
waarnemingen bleek, was de komeet zò helder dat zelfs dat geen spelbreker was. De nacht van 24 op
25 oktober was echter volledig betrokken in Vlaanderen zodat er geen waarnemingen gemeld werden.
De volgende dag stroomde meer informatie binnen en verschenen ook de eerste buitenlandse opnamen
op het internet. Wat daarbij opviel was het ongewone uitzicht van de komeet op deze opnamen: een
grote ronde bol zonder staart, en zeker niet het diffuse uitzicht dat kometen doorgaans hebben. De
aanblik van komeet Holmes werd dan ook steevast omschreven als "nooit gezien", "spectaculair" en
"hoogst merkwaardig". De helderheid was intussen geklommen tot rond de 2.5 en sterrenkundig
Vlaanderen wachtte vol spanning de nacht af, hopend op een paar opklaringen om zelf met eigen ogen
deze merkwaardige komeet te kunnen aanschouwen.
Het weer gooide echter andermaal zwaar roet in het eten. Slechts een handvol waarnemers konden
profiteren van een paar zeer zeldzame opklaringen. Oost-Vlaanderen had hierbij blijkbaar het meeste
geluk: Peter De Schrijver meldde de eerste visuele waarneming vanuit Ninove om 21u22: “Met blote
oog en sterke storing van de maan, geef ik ze magnitude 2.8. Wel zeer vreemd object: het lijkt eerder
een planetaire nevel, dan een komeet, zo scherp is de coma afgelijnd. Er is een zeer helder binnendeel
dat iets asymmetrisch lijkt te zitten tov het buitendeel. Mooi !!!” Dominique Dierick kon “van op een
Gents dak” een veelzeggende wide-field opname maken waarop de ‘nieuwe ster’ in Perseus prominent
aanwezig was. Maar de spectaculairste opnamen werden vanuit Zottegem gemaakt door Bart Declercq.
Hierop was duidelijk de interne activiteit in de coma zichtbaar, waarbij vanuit de kern een
waaiervormige jet zich verspreidde in de omliggende perfect cirkelvormige coma. De diameter van de
coma, welke trouwens visueel een opvallende gele kleur had, werd geschat op 3’, waardoor de komeet
met het blote oog een volledig stellair uiterlijk had.
Na dit tipje van de sluier voor enkele gelukkigen, zorgde het Belgisch weer voor grote frustratie bij de
amateurs. Terwijl via internet waarnemingen en foto’s van Holmes de wereld rondgingen, lag België
dagenlang onder een zwaar betrokken hemel. Hoewel de vorige uitbarsting van Holmes in 1892 weken
aanhield, was het toch bang afwachten of de komeet niet even plots zou verzwakken alvorens de
aanhoudende bewolking verdween. Pas op de avond van 29 oktober slaagden weer een paar
waarnemers de komeet te verschalken. Holmes bleek gelukkig zijn helderheid van ca. 2.5 te behouden
en op 30 oktober klaarde de hemel eindelijk nagenoeg volledig uit. Zowat heel sterrenkundig
Vlaanderen maakte zich klaar om na het lange wachten de komeet met eigen ogen te kunnen
aanschouwen.
De opgebouwde spanning en frustratie van de voorafgaande dagen zorgde ervoor dat de activiteit op de
VVS-mailinglist die avond en nacht veel gelijkenissen vertoonde met het gedrag van de komeet zelf een
week eerder: er was een ware explosie van waarnemingen, foto’s en impressies. De reacties waren
unaniem van een hoog ‘wow-gehalte’. De komeet zag er dan ook zeer spectaculair uit door een
telescoop: ze was ondertussen veel groter geworden, met een coma-diameter van ongeveer 8’. Binnen
de coma was, lichtjes off-center, een zeer stellaire nucleus te zien, van waaruit in zuid-westelijke
richting de eerder genoemde heel heldere jet uitwaaierde. De coma zelf was nog altijd heel scherp
begrensd, wat de komeet een zeer bijzondere aanblik verleende. Omdat de komeet nu veel groter
geworden was, kon een geoefend oog ook zonder hulpmiddelen zien dat de nieuwe ster in Perseus niet
volledig stellair was, maar eigenlijk een klein wazig vlekje. Een aantal waarnemers met een voldoende
donkere hemel rapporteerden rond de coma nog een zwakke cirkulaire gaswolk, waardoor de komeet in
zijn geheel nog eens in diameter verdubbelde. De aanwezigheid van deze zwakke gaswolk werd ook op
een aantal foto’s bevestigd. Nog markant was de opvallende gelijkenis tussen wat op veel foto’s
gepresenteerd werd en de werkelijke visuele ervaring van de meeste waarnemers. Meestal vertonen
astrofoto’s meer detail en diepte dan de werkelijke visuele aanblik, maar bij Holmes was dat dus niet
het geval. Pieter-Jan Dekelver drukte het zo uit op de mailing-list: “Ja wadde mannen. Die foto's waren
al mooi maar dit overtreft echt alles. Zo mooi door m’n 12X80 kijker. Ik dacht dat foto's meer konden
onthullen dan visueel maar bij deze komeet toch niet. Echt wow!”. Toch was er een aspect van de
3
komeet dat de visuele waarnemer ontging, maar dat langbelichte opnames onthulden: de aanwezigheid
van een uiterst zwak, fijn en recht staartje. Het ontbreken van een staart kon echter niets aan de
visuele sensatie die deze komeet bood, afdoen: nog nooit was er op de VVS-mailinglist zo’n intense
piek in kometenactiviteit en het gebruikte vocabulaire sprak boekdelen:”Een kanjer”, “schitterend”,
“echt iets uniek”, “bizar”,”geweldig”,…
Veel tijd werd de waarnemers niet gegund, want de volgende dagen was het alweer bewolkt zodat de
verdere evolutie van de komeet enkel via internet te volgen was. Pas op 3 november kon de komeet
dankzij sporadische opklaringen weer worden waargenomen. De comadiameter bleef spectaculair
toenemen en werd toen al op 15’ geschat. Het uitzicht van de coma evolueerde ook verder: hoewel nog
altijd a-typisch scherp begrensd, was er toch een asymmetrie waarneembaar doordat in zuidwestelijke
richting de cirkelvorm meer diffuus eindigde dan aan de andere zijde. De condensatiegraad leek
bovendien wat af te nemen, maar qua helderheid bleef de komeet standhouden op ongeveer 2.5 en
bleef ze even prominent met het blote oog waarneembaar. De trend die deze komeet volgt is intussen,
10 dagen na het begin van de uitbarsting wel duidelijk. Maar iedere waarnemer vraagt zich af: hoe
groot gaat de komeet worden? Hoe helder zal hij daarbij blijven? En komt er, zoals precies 115 jaar
geleden, achteraf nog een uitbarsting?
Enorme stofwolk
Door een enorme gas- en stofwolk die ontsnapte van de komeetkern nam de helderheid met 1.000.000
maal toe. De kleine, verse stofdeeltjes reflecteren het zonlicht en deden daardoor de helderheid zo
spectaculair stijgen. Het spectrum van de komeet werd inderdaad gedomineerd door gereflecteerd
zonlicht met , zeker in het begin, weinig significante emissielijnen. Gebaseerd op metingen kon worden
afgeleid dat de stofwolk, die als een haast perfect sferisch enveloppe de nucleus omringde,
expandeerde met een ongelofelijke 0.575 km/s. Op enkele dagen tijd groeide de omhullende halo
fenomenaal. Net als bij de verschijning uit 1892 gebeurde de uitbarsting meer dan 5 maanden na de
periheliumdoorgang, op een moment dat de komeet meer dan 2.6 AU van de zon verwijderd was. Een
hoogst onverwacht moment voor een dergelijke uitbarsting.
Ook na de verschijning van 1892 werd er reeds druk gespeculeerd wat de oorzaak zou kunnen zijn van
de grote stofuitbarsting op de komeet. De belangrijkste hypothese was toen dat de oorzaak wel eens
een botsing zou kunnen zijn met een ander hemellichaam. De komeet liep immers door
de planetoïdengordel en een botsing klonk aannemelijk. Misschien was de komeet wel onstaan uit de
botsing van 2 planetoïden. Decennia later ging Fred Whipple uit van een soort duo-model voor komeet
Holmes, twee kernen die gravitationeel met elkaar verbonden waren en die in 2 fasen op elkaar waren
gebotst. De eerste uitbarsting van november 1892 zou dan een rakelingse botsing geweest zijn, in
januari 1893 gevolgd door een onzachte “landing“ van de kleinere satellietkern op de hoofdkern. De
huidige waarnemingen passen op het eerste zicht niet in dit model en dus wordt er druk gezocht naar
andere oorzaken waarbij men eerder uitgaat van interne processen in of nabij de komeetkern. In een
eerste hypothese gaat Z.Sekanina op een andere manier uit van een dubbel karakter van de
komeetkern. De enorme stofproductie zou volgens hem te wijten zijn aan een grote, door gas
losgerukte laag (“pancake”, dixit Sekanina) van de kern. Die tijdelijke begeleider(s) zou(den) dan
vervolgens volledig vergruizelen. De heldere “blobs”, jets en dergelijke die in de coma zichtbaar waren
nabij de nucleus, maar die niet uit de kern zelf leken te stromen, zijn dan de gevolgen van enkele
grotere brokstukken van een catastrofaal losgerukte begeleider. De afgestoten brokstukken(ordegrootte
tientallen meter) zijn te klein om zelf te worden waargenomen. Tot begin november waren er nergens
aanwijzingen van een grootschalige, complete fragmentatie van de eigenlijke kern. Het is echter
afwachten of, naar analogie met de verschijning van 1892, ook nu onder gelijklopende omstandigheden
er een tweede uitbarsting volgt enkele weken na de eerste. Want dan zitten we met een fenomeen
waarvoor tot nu toe geen theoretsich model beschikbaar is!
In het verleden werd nog bij andere kometen uitbarstingen vastgesteld en Sekanina wijst op de
gelijkenissen met de geregelde uitbarstingen op de periodieke komeet 29P/ Schwassmann-Wachmann.
Maar de grootte, kracht en magnitude van wat we nu hebben gezien bij komeet Holmes is uniek en stelt
zonder twijfel alle voorgaande komeetoutbursts in de schaduw!
4
Verwachtingen
Het is onmogelijk te voorspellen wat ons nog te wachten staat met deze komeetverschijning maar met
de historische waarnemingen in het achterhoofd is het uiteraard raadzaam om de komeet zo lang
mogelijk op te volgen. Een nieuwe opstoot, enkele weken na de eerste, is inderdaad niet uit te
sluiten. Op het moment van schrijven is de komeet nog steeds een helder object, makkelijk zichtbaar
met het blote oog. Waarschijnlijk zal de komeet een makkelijk doel blijven voor visuele waarnemers op
het noordelijk halfrond gedurende de maand november. De komeet verplaatst zich traag aan de hemel
en blijft de hele nacht waarneembaar in het sterrenbeeld Perseus. Tenzij er zich opnieuw dramatische
ontwikkelingen voordoen, zal de komeet verder verzwakken om uiteindelijk zijn oorspronkelijk
helderheidsniveau te bereiken, buiten het bereik van visuele waarnemers. Vermoedelijk hebt u in
december al een flinke telescoop nodig om de komeet nog terug te vinden aan de hemel, maar met een
geschikt zoekkaartje is het misschien mogelijk om de komeet nog enkele weken te volgen. Het einde
van een boeiende en verrassende komeetverschijning die letterlijk heel wat stof deed opwaaien!
Referenties:
Ashbrook J., The recovery of Comet Holmes,Sky&Telescope, nov.1964
Barnard, E.E. ,Photographic and Visual Observations of Holmes' Comet, Astrophysical Journal, vol. 3,
p.41
Bobrovnikoff, N. T., The periodic comet Holmes (1892 III), Popular Astronomy, Vol. 51, p.542
Comets mailinglist (Yahoo discussiegroep voor komeetliefhbbers)
Daniel Green, IAUC nr. 8887
Daniel Green, IAUC nr. 8886
Gary Kronk, Cometography 2, 694-702
Holmes, E., Discovery of a new comet in Andromeda,The Observatory,Vol. 15, p. 441-443 (1892)
Sekanina, Z., CBAT nr. 1118
Whipple F.L., The Mystery of Comets, p.175
5