17 Machholz

Komeet Machholz boeiend sluitstuk van een gevuld
kometenjaar
Het voorbije jaar 2004 was rijkgevuld voor de actieve komeetwaarnemer. Tijdens de
eerste maanden konden we C/2002 T7 LINEAR volgen op haar koers naar het zuiden, waar
deze komeet in het voorjaar een mooi object voor het blote oog werd na haar
periheliumdoorgang. Ruwweg de omgekeerde situatie deed zich voor met komeet C/2001 Q4
NEAT die vanaf mei tot ver in de zomer vanaf het noordelijk halfrond uitgebreid kon worden
waargenomen nà diens periheliumdoorgang. Tussendoor werden we nog vergast op een flits
van de 18e Bradfield en op C/2003 K4 LINEAR, die beiden met een binoculair konden
worden waargenomen (alhoewel je er in het geval van Bradfield wel érg snel bij moest zijn),
terwijl bezitters van telescopen vanaf 15 cm. konden speuren naar een paar zwakkere
exemplaren zoals de kometen Tucker en Gehrels. De spreekwoordelijke kers op de taart werd
echter de 10e Machholz (C/2004 Q2), die rond de afgelopen jaarwisseling voor een fraai
spektakel zorgde aan de wintersterrenhemel.
Een gunstige configuratie…
Don Machholz deed zijn 10e visuele komeetontdekking in de vroege ochtend van 27
augustus 2004 (zie voor het relaas daarvan ook Heelal, Vol.49, nr. 12). Al snel werd duidelijk
dat deze komeet begin 2005 mogelijk een mooi schouwspel kon bieden voor waarnemers op
het noordelijk halfrond. Enerzijds, dankzij de relatief dichte nadering tot de aarde tot minder
dan 0.35 AE, lag de voorspelde maximum magnitude rond de 4e grootte, wat dus de belofte
inhield om met het blote oog te kunnen worden waargenomen. Anderzijds zou de komeet
zich, op moment van zijn dichtste nadering tot de aarde en de zon, bijna recht tegenover de
zon aan de hemel bevinden (figuur 1). Hierdoor werd de komeet vanaf eind december
gedurende een groot deel van de nacht zichtbaar en was het niet opboksen tegen ochtend- of
avondschemering zoals wel eens wil voorvallen bij kometen tijdens hun periheliumdoorgang.
Door de baaninclinatie van bijna 40° klom de komeet ook zeer hoog aan de hemel op onze
breedteligging: vanaf de tweede helft van januari werd ze circumpolair en culmineerde ze
bijna in het zenit, weg van de meest storende lichtvervuiling.
Volgens de meest recente baanelementen is de baan van de komeet een zeer eccentrische
ellips met een halve as van bijna 2300 AE en een periheliumafstand van 1.21 AE, die door de
komeet doorlopen wordt in een periode van circa 120.000 jaar. De komeet lijkt dus geen
‘nieuw’ exemplaar uit de Oort-wolk te zijn dat voor de eerste maal in de buurt van de zon
komt. Ook dat feit hield de mogelijkheid in dat de komeet een interessant object kon worden,
omdat kometen die reeds een of meer passages langs de zon hebben gemaakt doorgaans een
actievere coma ontwikkelen en dus intrinsiek helderder zijn.
1
…gestoord door minder gunstig weer
Op haar tocht naar het noorden werd de komeet al vlug opgepikt door VVSwaarnemers: Frans Van Loo nam de komeet reeds waar op 13 november vanuit ZuidFrankrijk, terwijl de eerste gerapporteerde waarneming vanuit België dateert van 20
november toen de komeet op amper 9° culmineerde in het holst van de nacht. De komeet kon
op dat moment al gespot worden met een verrekijker in het sterrenbeeld Columba (Duif) en
ondanks de lage hoogte bleek reeds dat komeet helderder en groter was dan verwacht. Door
de slechte weersomstandigheden en de maan die eind november stoorde, duurde het echter
meer dan twee weken voor nieuwe observaties werden gemeld. In de eerste helft van
december, toen de komeet in het sterrenbeeld Eridanus (Rivier) geklommen was, stroomden
steeds meer visuele waarnemingen binnen, allemaal met commentaar in ongeveer dezelfde
lijn: ‘een grote, sferische en heldere wazige vlek die belooft een prachtige komeet te worden’.
Verscheidene waarnemers op locaties die niet al te veel lichtvervuild zijn, konden de komeet
in die periode al met het blote oog observeren, maar een staart werd dan echter nog niet
visueel opgemerkt vanuit onze contreien.
Vanaf half december begon het maanlicht te veel te hinderen voor goede waarnemingen en
werd het spannend afwachten hoe de komeet er zou uitzien op haar hoogtepunt en vooral, of
het weer niet te veel spelbreker zou zijn bij fotogenieke passages in januari langs de Pleiaden
(M45) en de dubbele cluster NGC869/884 in Perseus.
Na de doorgang van de volle maan werd begin januari weer ijverig visueel
waargenomen en gefotografeerd zodra het weer dat toeliet. Machholz bevond zicht toen in de
Stier en de coma bleek intussen gegroeid tot 20 à 25 minuten (dus iets meer dan 2/3 van de
grootte van de volle maan) rond een heldere stellaire kern. Het begin van de stofstaart was te
zien als een ‘grote uitstulping’ vanuit de coma, waardoor deze laatste een licht asymmetrische
vorm leek te hebben. Met behulp van een telescoop werden toen ook de eerste visuele
waarnemingen gerapporteerd van een zwakke gasstaart (figuur 3). De komeet was in deze
periode vanop voldoende donkere locaties trouwens vlotjes met het blote oog te zien en
bewoog toen ook behoorlijk snel aan de hemel, tot meer dan 2° per dag.
Wijlen Fred Whipple schreef in zijn boek ‘The mystery of comets” een hoofdstukje met als
titel ‘Comets may be dangerous to your health’. En gelijk heeft hij, want zeker als je in België
woont kan het waarnemen van kometen een frustrerende aangelegenheid worden: tijdens de
10 dagen rond het tijdstip waarop de komeet de aarde het dichtst naderde (op 5 januari) en
daarmee gepaard zijn maximale helderheid bereikte, was het op een paar uitzonderingen na
overal zwaar bewolkt hier te lande. Daardoor viel ook de bijzonder fraaie samenstand met
M45 op 7 januari letterlijk in het water. Gelukkig zijn onze astrofotografen bij de pinken en
kon Josch Hamsch van een tijdelijke opklaring gebruik maken om het evenement prachtig te
fotograferen (figuur 4).
Rond half januari werden we wel getrakteerd op een paar goede, heldere nachten zodat na
maansondergang de komeet uitgebreid visueel en fotografisch kon worden waargenomen. De
maximale helderheid werd toen door VVS-waarnemers trouwens geschat op 3.5 wat toch
meer dan een halve magnitude helderder is dan voorspeld door de oorspronkelijke
efemeriden. Bij hoge vergroting bleken bovendien een aantal jets waarneembaar die vanuit de
kern ontsnapten. Alfons Diepvens observeerde deze op 12 januari als naar eigen zeggen ‘een
fonteinachtige uitstroming’, terwijl Geert Vandenbulcke deze een dag later prachtig kon
vastleggen met een CCD-camera (figuur 6). Een mooie synergie tussen visuele en
fotografische waarnemingen ! Daarna bewoog Machholz naar haar perihelium op 24 januari,
maar de waarnemingen werden eerst onderbroken door de volle maan van 25 januari en
daarna andermaal door slecht weer zodat de komeet ongezien langs de dubbele cluster in
2
Perseus snelde en post-periheliumwaarnemingen pas na een lange onderbreking van 20 dagen
konden aanvatten.
Machholz versus NEAT
Als er twee blote-oog kometen zijn in eenzelfde jaar, dringt een kleine vergelijking
zich natuurlijk op. Wat maximale helderheid betreft was C/2001 Q4 NEAT, naar schattingen
van VVS-waarnemers, ongeveer even helder dan Machholz, met een licht voordeel voor
NEAT. Nochtans hoeft dit niet te betekenen dat de eerste beter te zien was: NEAT stond op
dat moment immers veel lager aan de horizon en moest strijden tegen de avondschemering,
terwijl Machholz hoog aan de hemel prijkte en van de ergste lichtvervuiling gespaard bleef.
Dat Machholz, ondanks de iets mindere ‘intrinsieke’ helderheid toch beter zichtbaar was,
blijkt uit het aantal ingestuurde blote-oog helderheidsschattingen van beide kometen: voor
NEAT beperkte zich dat tot 2, terwijl er voor Machholz maar liefst 17 werden gerapporteerd !
Anders was het gesteld met het uiterlijk van beide kometen. Daar waar NEAT een heldere
staart van 1 à 2 graden vertoonde, die zeer vlot waarneembaar was in een verrekijker, bleek de
staart van Machholz een hardere noot om kraken, althans vanuit onze streken. Door de relatief
grote afstand tot de zon had de fijne gasstaart een lage intensiteit zodat slechts zeer weinig
visuele waarnemingen van staartvorming werden gerapporteerd. Zowel voor als na
periheliumdoorgang bleef het meestal bij ‘een indruk’, ‘een aanzet’ of ‘een vermoeden’ van
staartvorming. Dat de staarten er natuurlijk wel waren blijkt uit de puike foto’s die de
fotografen leverden, alhoewel het ook voor hen geen sinecure bleek om ze op gevoelige plaat
vast te leggen. De relatieve posities van de gas- en stofstaart gaven Machholz trouwens een
zeer karakteristiek uiterlijk (figuur 7). De ruimtelijke geometrie van de posities van aarde, zon
en komeet resulteerde in een nogal vreemd perspectief waarbij de gasstaart en de stofstaart
een zeer wijde hoek vormden van meer dan 90°, zodat het leek alsof ze beiden een andere
kant uit wezen (in realiteit stonden beide staarten weg van de aarde gericht maar elk langs de
andere kant van de gezichtslijn).
Wat visuele aanblik van de staart(en) betreft moest Machholz het dus duidelijk afleggen tegen
NEAT, maar dat werd dan weer ruimschoots goedgemaakt door de details die in de coma
waarneembaar waren. Vooral in de eerste helft van februari konden verschillende waarnemers
een of meer jets onderscheiden bij hogere vergrotingen, iets wat visueel totaal afwezig was bij
komeet NEAT (figuur 8).
Lichtcurve
Het ontbreken van een duidelijk zichtbare staart nam misschien wat glans weg van het
beeld van de komeet bij het grote waarneempubliek, voor de actieve leden van de werkgroep
was (en is nog steeds !) Machholz een zeer interessant object om waar te nemen. Het is
immers reeds geleden van Ikeya-Zhang in 2002 dat een komeet nog eens zo uitgebreid voor
én na haar periheliumdoorgang kon worden waargenomen. Tot aan periheliumdoorgang
werden op 2 maanden tijd maar liefst 68 helderheidsschattingen gedaan door leden van de
werkgroep. In de eerste maand na periheliumdoorgang, tot eind februari, lag het aantal
ingestuurde waarnemingsrapporten aanmerkelijk lager (14) omwille van het slechte weer. De
voorlopige fotometrische parameters die daaruit kunnen worden afgeleid, leveren volgende
lichtcurve:
m = 4.8 + 5 log d + 13.1 log r
3
waarbij r en d respectievelijk de afstand van de komeet tot de Aarde en tot de zon. Op het
eerste gezicht lijkt het helderheidsgedrag van Machholz voor en na perihelium te voldoen aan
dezelfde lichtcurve, maar verdere waarnemingen zullen daarover definitief uitsluitsel moeten
geven.
Immers, alhoewel de tijd van spectaculaire foto’s reeds lang voorbij is voor deze komeet, zal
ze zeker visueel nog een hele tijd kunnen gevolgd worden. Tot begin mei zal ze waarschijnlijk
nog helderder blijven dan magnitude 9 zodat ze tot dan vlot kan waargenomen worden met
kleine telescopen. Figuur 11 geeft de baan van de komeet weer in de maanden april en mei
doorheen de sterrenbeelden Draak en Grote Beer. Omdat Machholz nog lange tijd hoog boven
de horizon blijft vertoeven, is de afnemende helderheid de enige limiterende factor aan de
waarnemingen, zodat het waarschijnlijk voor het eerst in jaren is dat we een komeet
gedurende zo’n lange periode kunnen observeren. Dat hangt echter enkel af van de bijdragen
van de waarnemers: wie waagt een poging om Machholz zolang mogelijk te zien ?
Waarnemingsverslagen of foto’s kunnen steeds worden doorgestuurd naar de werkgroep
kometen !
Het toeval wil trouwens dat de afgelopen maand nog een àndere komeet Machholz
zichtbaar zou moeten geweest zijn aan de avondhemel, zij het vanuit onze streken uiterst laag
aan de westelijke horizon. Van de 10 kometen die Don Machholz reeds ontdekte, zijn er twee
kortperiodiek, 96P en 141P, beide met een omlooptijd van iets meer dan 5 jaar.
Laatsgenoemde komeet, door Don Machholz ruim 10 jaar geleden ontdekt, bereikte op 2
maart 2005 haar perihelium, dus amper 5 weken na C/2004 Q2 Machholz. De efemeriden
voorspelden een maximale magnitude van ongeveer 10 tussen 15 februari en 15 maart 2005.
141P/Machholz is echter een bijzonder object omdat, in de weken die volgden op de
ontdekking in 1994, bleek dat deze komeet meervoudig was: maar liefst 5 kernen konden
worden onderscheiden, die alle op een paar boogminuten van elkaar bewogen. De helderste
kern haalde toen een maximum magnitude van ongeveer 7. Vijf jaar later, tijdens de
verschijning in 1999, konden echter maar 2 van de 5 oorspronkelijke kernen worden
teruggevonden, die bovendien een heel stuks zwakker waren dan in 1994 (met een maximale
magnitude voor de helderste kern van slechts 10). Op moment van dit schrijven, eind februari,
zijn er nog geen waarnemingen van deze komeet gerapporteerd, zodat het nog een open vraag
is of deze komeet überhaupt nog zal worden teruggevonden. Misschien is ze hetzelfde lot
beschoren als de beroemde gesplitste komeet van Biela die, ondanks een korte omloopperiode
van 6 jaar, sinds haar laatste verschijning in 1852 nooit meer werd waargenomen ?
4
Figuren
Figuur 1:
De baan van komeet Machholz doorheen het binnenste gedeelte van het zonnestelsel. De
aangegeven posities zijn deze nabij het moment van de dichtste nadering van de komeet tot de
aarde op 5 januari 2005 (tekening: JPL).
Figuur 2:
Een vroege opname van Machholz, genomen op 15 december 2004 toen de komeet nog
behoorlijk laag ten zuidwesten van Orion stond: 6x30sec belicht met een Nikon D70 en
250mm telelens (foto: Peter De Schrijver).
Figuur 3:
Kurt Christiaens observeerde Machholz op 2 januari 2005 met zijn 400mm f/5 Newton bij een
vergroting van 57 maal. Hij zag een zeer stellaire, opvallende kern zonder verdere details bij
verder uitvergroten, en een grote cirkulaire coma zacht overgaand in de achtergrond.
Bovendien kon hij de staart volgen over een lengte van ongeveer 1° (tekening: Kurt
Christiaens).
Figuur 4 & 5:
Ondanks slechte weersomstandigheden slaagde Josch Hambsch erin Machholz te fotograferen
in de nabijheid van 2 bekende deepsky-objecten. Op 9 januari 2005 stond de komeet nabij de
Pleiaden (M45), op 12 januari stond ze in de buurt van de Californianevel (NGC1499). De
opnamen werden gemaakt met een STL11000M CCD-camera en een Nikon ED 180mm bij
f/4 (foto’s: Josch Hamsch).
Figuur 6:
Detailopnames die de activiteit in de kern tonen op 13 januari 2005. Er werd een SBIG ST10XME CCD-camera gebruikt in combinatie met een C14 bij f/7. De grote opname is de
LRGB-versie (15x30sec), de inzet is enkel de L-versie bewerkt met DDP en Larson-Sekanina
filters om de zwakke jets beter zichtbaar te maken (foto’s: Geert Vandenbulcke).
Figuur 7:
De staarten van Machholz vormden een zeer wijde hoek, wat de komeet een bijzondere
aanblik verleende. De opname werd gemaakt op 19 december 2004 met een TMB 80 mm
APO refractor en SBIG ST-10XME CCD-camera (foto: Geert Vandenbulcke).
Figuur 8:
Alfons Diepvens legde mooi de evolutie vast van de jets in de binnenste coma van Machholz..
Hij deed zijn waarnemingen met een 15cm f/15 refractor bij een vergroting van 250x
(tekening: Alfons Diepvens).
Figuur 9:
Klassieke astrofotografie moet het steeds vaker afleggen tegen digitaal werk: deze fijne
‘natte’ opname van Machholz, waarop duidelijk de plasmastaart te zien is, werd gemaakt op 2
januari 2005: er werd 1 minuut belicht op een Ilford ISO 400 film in het brandpunt van een
250mm f/4.8. Vergelijk deze opname met de tekening die Kurt Christiaens maakte op
dezelfde avond (foto: Yvan Van Geluwe).
5
Figuur 10:
De variatie van de schijnbare helderheid van komeet C/2004 Q2 Machholz, gedurende 3
maanden rond het tijdstip van periheliumdoorgang, volgens waarnemingen van de VVSwerkgroep kometen. De volle lijn is de daaruit afgeleide lichtcurve (tekening: Comet for
Windows).
Figuur 11:
De baan van komeet Machholz in de maanden april en mei 2005 doorheen de sterrenbeelden
Draak en Grote Beer (tekening: Guide 7.0).
6