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C/2013 R1 (Lovejoy)


Terry Lovejoy gelang am 7. September 2013 die Entdeckung eines 14.0m hellen Kometen an der Grenze der Sternbilder Einhorn/Orion; den Durchmesser der verdichteten Koma gab er mit 0.5' an. Weitere Beobachtungen des Kometen ergaben eine bis zu 3' große Koma der Gesamthelligkeit 13.0m, welche eine deutliche zentrale Verdichtung aufwies sowie einen 1' langen, fächerförmigen Schweif in PW=250°. Der Komet wird sein recht sonnennahes Perihel in den Weihnachtstagen 2013 passieren und der Erde am 20. November bis 0.40 AE nahekommen (CBET 3649 / MPEC 2013-S08). Zu diesem Zeitpunkt sollte er die 7. Größenklasse erreichen, allerdings aufgrund seiner Erdnähe eine Koma von über 10' aufweisen, so dass diese eine eher geringe Flächenhelligkeit zeigen dürfte. Der Komet wird bis Anfang April 2014 durch die Sternbilder Einhorn, Kleiner Hund, Krebs, Kleiner Löwe, Großer Bär, Jagdhunde, Bärenhüter, Nördliche Krone, Herkules, Schlangenträger und Schlange laufen, somit ein Morgenhimmelobjekt sein. Die Erde wird die Kometenbahnebene am 3. Dezember kreuzen.

Der Komet überraschte die Beobachter im Herbst 2013 in sehr positiver Weise. Er wurde deutlich heller als erwartet und erreichte um den 25. November eine maximale Helligkeit von 5.0m 1.5m heller als ursprünglich prognostiziert. Seine Gesamtentwicklung ist auf der Basis von 142 Beobachtungen von 10 FGK-Beobachtern sowie von 545 internationalen Beobachtungen gut dokumentiert. Diese zeigen, dass die Helligkeit vor dem Perihel kontinuierlich anstieg, während sie nach dem Perihel zwei Entwicklungsphasen aufwies. Nach dem Periheldurchgang ging die Helligkeit 55 Tage lang nur sehr langsam zurück, zeigte aber in der Folge einen deutlicheren Rückgang. Formelmäßig sieht dies wie folgt aus:

vor dem Perihel: t < 0d: m = 7.1m + 5×log D + 12.2×log r
nach dem Perihel: t < +55d: m = 6.5m + 5×log D + 6.5×log r
nach dem Perihel: t > +55d: m = 5.8m + 5×log D + 12.5×log r

Heliozentrische Helligkeit über r

Alternativ kann die Helligkeitsentwicklung nach dem Perihel auch mit der alleinigen, allerdings ungewöhnlichen Formel m = 3.3m + 5×log D + 3.2×r simuliert werden.

Helligkeit und scheinbarer Komadurchmesser

Der scheinbare Komadurchmesser stieg von Mitte September bis Mitte Oktober 2013 von 1.5' auf 4' an. Danach vergrößerte er sich (möglicherweise teilweise durch einen Instrumentenwechsel verstärkt) rasant bis auf 16' um den 10. November (Erdnähe: 0.397 AE am 19.11.). Der Rückgang erfolgte deutlich langsamer. Ende November maß die Koma noch 13', in den Weihnachtstagen 9', Ende Januar 2014 6', Mitte April 3.5' und Anfang Juni 1.5'. Der absolute Komadurchmesser vergrößerte sich von 125.000 km zu Sichtbarkeitsbeginn auf 255.000 km Mitte Oktober und auf 375.000 km am 10. November. In den Tagen des Perigäums schrumpfte der ermittelte Durchmesser auf 260.000 km, was aber ein Kontrastproblem gewesen sein dürfte (Vollmond war am 17.11., so dass der Himmel zwischen dem 15. und 27.11. deutlich aufgehellt war). Denn danach dehnte sich der ermittelte Durchmesser erneut aus und erreichte einen maximalen Durchmesser von 450.000 km Mitte Januar 2014. Bis Anfang März schrumpfte die Koma dann aber rasch auf 275.000 km, danach langsamer bis auf 160.000 km Anfang Juni.

Koma-Kondensationsgrad (gewichtete gleitende 3-Tages-Mittel)

Die Entwicklung des Kondensationsgrads zeigte sich sehr symmetrisch zum Perihel. Bis Anfang Dezember stieg er von DC 1-2 auf DC 6-7 an. Dieser Wert blieb bis Mitte Januar konstant, um bis Anfang April wieder auf DC 2-3, bis Mitte Mai auf DC 1-2 zurückzugehen.

Schweiflänge

Visuell wurde ein Schweif zwischen Anfang November 2013 und Mitte März 2014 ausgemacht, der in der ersten Dezemberwoche eine maximale Länge von 3.5° (5.5 Mill. km) erreichte. Dabei war der Schweif bis Mitte November nach Westen orientiert, drehte dann bis Mitte Dezember auf Nord, um bis Mitte März wieder langsam nach West zurück zu drehen.

Positionswinkel des Schweifs

Am Morgen des 29.10.13 beobachtete Volker Kasten einen kleinen helleren Kern, der eventuell etwas exzentrisch positioniert war; die Koma wirkte grünlich. Andreas Kammerer meldete für den 31.10. eine im Fernglas gut sichtbare, recht große, mäßig verdichtete Koma; im 12"SC, 75x beobachtete er eine helle, 6' große Koma mit zentraler Verdichtung (DC: s5) und bei 242x einen false nucleus der Helligkeit 13.0m. Volker Kasten schätzte die Helligkeit des false nucleus auf etwa 11.0m. Am 5.11. beobachtete Andreas Kammerer im Fernglas eine helle, recht große, zum Zentrum hin merklich verdichtete Koma. Gemäß Volker Kasten wirkte die Koma grünlich. Am 12.11. beobachtete Andreas Kammerer erneut eine im Fernglas helle, große, zur Mitte hin deutlich verdichtete Koma; mit bloßem Auge konnte er den Kometen nicht sehen. Gemäß Walter Kutschera zeigte sich die Koma grün-gelb; der Kernbereich wies einen kurzen V-förmigen Bartansatz auf; im Außenbereich der Koma konnte er mehrere helle Faserstrukturen gut erkennen; insgesamt wirkte die Koma auf ihn leicht oval; der Staubschweif zeigte sich V-förmig, der Plasmaschweif 4' lang. Volker Kasten konnte den Kometen am 13.11. blickweise wohl auch mit dem bloßen Auge sichten (grob geschätzt 5.3m); im 10x50B meinte er, eine bläuliche Farbe der Koma zu erkennen; im 14x100B erschien ihm die Koma etwas nach Westen elongiert zu sein; im 8"SC schätzte er die Helligkeit des false nucleus auf 10.4m, der Schweifansatz erschien ihm eher breit als schmal. Heinz Kerner konnte den Kometen mit dem bloßen Auge so eben erkennen. Gemäß Walter Kutschera zeigte sich der Schweifansatz am 14.11. wesentlich deutlicher. Volker Kasten erschien die Koma grünlich. Am 21.11. wurde die Beobachtung von Volker Kasten durch helles Mondlicht und dünne Bewölkung gestört; die Koma war grünlich. Andreas Kammerer beobachtete am 25.11. eine helle, große Koma, die zum Zentrum hin stark verdichtet war; der Schweif war zwar schwach, aber sicher erkennbar; trotz abnehmendem Halbmond konnte er den Kometen mit bloßem Auge schwach erkennen. Laut Heinz Kerner war der Himmel am 26.11. sehr transparent, so dass der Mond kaum störte. Volker Kasten beobachtete eine türkisfarbene Koma; der Schweif wirkte nicht aufgefächert, eher gleichmäßig schmal. Andreas Kammerer erschien der Komet wie am vorangegangenen Morgen, allerdings erschien ihm der Schweif länger zu sein (was er letztlich bestätigen konnte). Volker Kasten beobachtete am 27.11. erneut eine grünliche Koma. Gemäß Andreas Kammerer zeigte sich der Komet wie am vorangegangenen Morgen, allerdings erschien ihm der Schweif kürzer und schwächer zu sein. Gerhard Scheerle sah den Kometen mit bloßem Auge stellar.
Uwe Pilz verwendete am 1./2.12. ein Beugungsgitter: es zeigte sich kein Kontinuum, aber eine starke C_2-Emission sowie eine schwache Emission bei ~600nm (Na?); im 32cm-Dobson konnte er eine längliche zentrale Kondensation und einen Streamer im Schweif beobachten. Andreas Kammerer konnte am 2./3.12. den Schweif trotz leichter Cirren recht gut erkennen. Rascher Wolkenaufzug des Orkantiefs Xaver behinderte am 4./5.12. Volker Kastens Beobachtungen. Am 9./10.12. beobachtete Andreas Kammerer eine überraschend kleine und hochverdichtete Koma; der Schweif war schwach, doch erstreckte sich eventuell leichter Dunst bis in Kometenhöhe. Gerhard Scheerle beobachtete einen Schweifknoten im Abstand von 0.45° vom Kern in PW=0°. Gemäß Volker Kasten betrug am 12./13.12. die Schweifbreite am Ende 15'. Uwe Pilz konnte am 13./14.12. mit seinem 32cm-Dobson Details in der inneren Koma beobachten: eine sichelförmige innere Koma mit zentraler Kondensation und einer lichtschwachen Stelle auf der sonnenzugewandten Seite des Kerns. Volker Kasten konnte am 15./16.12. im 20x80B einen Schweifansatz in PW=4° erahnen, im Fernglas meinte er, einen sternartigen false nucleus auszumachen; die Koma zeigte sich etwas kleiner aber stärker kondensiert als M13. Andreas Kammerer beobachtete bei sehr klarem Himmel eine hochverdichtete Koma und trotz untergehendem Vollmond war der Schweif recht gut erkennbar. Gerhard Scheerle konnte den Kometen mit bloßem Auge eben noch als stellares Objekt erkennen. Gemäß der Beobachtung von Uwe Pilz vom 29./30.12. reagierte die Koma gut auf einen Swan-Band-Filter; ein Streamer befand sich am SW-Rand des Schweifes in Kernnähe. Gemäß Volker Kasten war der Schweif am Ende 10' breit.
Am Morgen des 12.1.14 war nach Beobachtungen von Volker Kasten der Schweif am Ende 7' breit. Gemäß Walter Kutschera zeigte der Komet am 8.2. eine grau-grüne Koma mit Faserstukturen und herausgehobenem Kernbereich; der Schweifansatz verließ die Koma ballonförmig und zeigte an den Rändern kurze Streamer. Am 10.2. konnte Volker Kasten einen Schweifansatz etwa in PW=321° angedeutet feststellen. Gerhard Scheerle konnte am 28.1. keinen Schweif erkennen. Für Andreas Kammerer präsentierte sich der Komet am 10.3. im 8"SC als schwaches Objekt, welches aber noch immer eine Verdichtung zum Zentrum hin aufwies. Volker Kasten konnte am 12.3. den DC-Wert nicht sicher feststellen, da der Komet dafür zu schwach und nur indirekt erkennbar war. Maik Meyer stellte fest, dass der Komet mit einem Lumicon Swan-Band-Filter deutlicher erkennbar war. Am 13.3. war der Komet für Andreas Kammerer im 8"SC ein schwieriges Objekt, wohl weil es leicht dunstig war; bei 111x konnte er einen 12m hellen false nucleus ausmachen. Walter Kutschera zeigte sich der Komet am 30.3. mit einer leicht diffus wirkenden Koma mit breitem Schweifansatz.

Am 11./12. September 2013 (r = 1.94 AE) ergab Schmalband-Photometrie folgende Produktionsraten (Moleküle/s): OH: 7.9×10^27, CN: 3.2×10^25, C_3: 8×10^22, C_2: 3.2×10^25, Staub = Af(rho): 160 cm. Damit wies der Komet eine typische Zusammensetzung mit einem allerdings geringen Staub-Gas-Verhältnis auf (CBET 3659). Beobachtungen vom 11. November mit dem 1.8m Vatican Advanced Technology Telescope zeigten drei gekrümmte Jets: der erste Jet strömte bei PW=135° vom false nucleus ab und erreichte seinen Endpunkt im Abstand von 8.2" bei PW=180°. Für den zweiten Jet ermittelten C.W. Hergenrother die Werte 100°/9.3"/130°, für den dritten die Werte 80°/9.7"/90° (CBET 3170).

Andreas Kammerer

FG-Beobachtungen


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