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Barbara Burtscher
Martin Signer
Paper for the contest SJf
Eigene Beobachtungen vom Kometen 153P/Ikeya-Zhang und dessen Aufnahme, Aufbereitung und Auswertung der Bilder mit theoretischen Überlegungen
Zusammenfassung:
Die Faszination an den „schmutzigen Schneebällen“ aus dem Astronomieunterricht gab den Ausschlag für die Wahl des Themas meiner Arbeit, die im Rahmen meiner Maturaarbeit entstand und die ich nun neu bearbeitete. Als ich das Thema auswählte, ahnte ich noch nichts von dem schnell hell werdenden Kometen C/2002 C1 Ikeya-Zhang, der im Februar 2002 entdeckt wurde und später als langperiodischer Komet den Namen 153P/Ikeya-Zhang erhielt. Diesen Kometen konnte ich dann ab März 2002 auf der Schulsternwarte der Kantonsschule Heerbrugg beobachten, um die resultierenden Bilder anschliessend auszuwerten.
Die
Kometenaufnahmen, davon 325 brauchbare, nahm ich mit Unterstützung meines
ehemaligen Astronomielehrers Herrn Benedikt Götz, mit einer CCD-Kamera
ST-10E an einem 40cm-Teleskop Meade LX-200 auf.
Ich stellte mir die Aufgabe, den Kometen Ikeya-Zhang über längere Zeit zu beobachten, um die Aktivität zu dokumentieren und Strukturen in der Koma, die Informationen über aktive Zentren auf dem Kern und dessen Rotationsbewegung geben, zu suchen. Dabei untersuchte ich nebst dem Komadurchmesser auch die Geschwindigkeit, den Kondensationsgrad, die Schweiforientierung und verschiedene Strukturen in der Koma, die ich auch mit CCD-Aufnahmen des Wendelstein-Observatoriums vergleichen konnte.
Aufgrund der Grösse des CCD-Bildfeldes von 8’ auf 12’ (Bogenminuten), konnte ich nur die Innere Koma aufnehmen, deshalb ergänzte ich die CCD-Bilder mit 45 Dia-Aufnahmen, die ich mit der Verwendung der Nachführung des mobilen Teleskops Celestron C8 der Schulsternwarte und der Kamera OM2 schoss, um den ganzen Kometen in voller Pracht aufs Bild zu bringen, und sowohl die Schweiflänge, als auch die Orientierung des Schweifs dokumentieren zu können.
Die
Untersuchung der einzelnen Tage ergab folgende interessanten Auszüge aus
den Ergebnissen:
Der Schweif zeigte sich am 1.April 2002 mit einer Länge von über 6°. Dabei konnte ich Schweifstrahlen (sogenannte Streamer) sehr oft erkennen. Sie entstehen, wenn sich die Staubausschüttung regelmässig zwischen 1-2 Tagen verändert und deshalb Helligkeitsvariationen der Strukturen im Staubschweif sichtbar werden. Ausserdem verfolgte ich am 13.März 02 einen Streamer, der sich dann auflöste und verschwand. Dieser Streamer zeigte mir deutlich, dass der Schweif bei Sonnennähe nicht ruht, sondern dynamisch ist und sich sehr schnell verändern kann.
Jets (Gas- bzw. Staubfontänen), die Folge von Eruptionen von Gas und Staub auf der Oberfläche des Kometenkerns, entdeckte ich am 30. April und am 10. Mai in der Inneren Koma der MONICA-Aufnahmen (CCD-Aufnahmen des Wendelsteinobservatoriums), die mit dem CN-Filter gemacht wurden. Ich versuchte, die Rotationsdauer durch die Bewegung des Jets auszurechnen und bekam für den 10. Mai eine Rotationsdauer von 4.7 Stunden. Dies konnte ich aber noch nicht bestätigen und somit ist dies nur eine Vermutung. Da Kometen häufig mehr als eine Rotationsachse haben, ist dies auch nicht sehr einfach.
Den Kernschatten identifizierte ich sowohl am 18. März 02, als auch am 25. und 27. auf meinen Bildern. Ein Kernschatten ist sichtbar, wenn der „false nucleus“, die Verdichtung rund um den Kern, bestehend aus vielen Staubteilchen, von der Sonne beleuchtet wird und hinter dem „false nucleus“ ein Schattenkegel entsteht. Somit werden die Teilchen in diesem Schattenkegel nicht mehr beleuchtet und man erkennt diesen Kernschatten dann als einen dunklen Bereich im Schweif des Kometen.
Auch
anderer Strukturen, wie z.B. Enveloppen (27.März) und spiralförmige
Strukturen, verursacht durch Jets (13.März und 29.März), waren erkennbar.
