Havaintovinkki: komeetta C/2013 US10 (Catalina)

Komeetta Catalina on kuvattu 6. Joulukuuta 2015 La Cañada
observatoriossa Espanjassa.
Kuva Juan Lacrus/Wikimedia Commons.

Komeetta C/2013 US10 löydettiin 31 lokakuuta 2013 eteläiseltä tähtitaivaalta. Sen arvioidaan olevan Oortin pilven komeetta ja ensimmäistä kertaa aurinkokunnan sisäosissa.

Komeetan periheli oli 15. marraskuuta ja pohjoiselle tähtitaivaalle se siirtyi 18. joulukuuta viime vuonna. Maapalloa lähinnä se oli 17. tammikuuta, jolloin etäisyyttä oli 0,72 au (noin 108 miljoonaa km).

Komeetan kirkkauden kehitys on ollut maltillista ja paljain silmin se tuli näkyväksi viime lokakuussa (kirkkaus ylitti 6^m rajan). Tällä hetkellä se on Ison karhun tähdistössä ja suhteellisen helposti havaittavissa ainakin kiikareilla. Komeetan kirkkaus on ennusteen mukaan noin 5,2^m luokkaa ja havainnot ovat osoittaneen sen tosikirkkauden olevan aika lähellä ennakoitua, ehkä aavistuksen verran vähemmän.

Komeetta siirtyy Isosta karhusta ensin Lohikäärmeeseen (20.1.) ja sitten Kirahviin (26.1.). Tammikuun loppupuolella sen kirkkaus vähenee himmeämmäksi kuin 6^m, joten sen jälkeen komeetan paikka täytyy katsoa etsintäkartasta. Valokuvattavissa se on koko kevään ajan niin kauan kuin pimeitä öitä riittää, eli Tampereen seudulla huhtikuun jälkimmäiselle puoliskolle.

Havaintovinkki: planeettasuora aamutaivaalla

Tammi-helmikuun vaihteessa viisi planeetta muodostavat näennäisen suoran
kaakkoiselle ja eteläiselle taivaalle. Suomessa vain lähestyvä auringonnousu tekee
taivaasta niin vaaean, että himmeimmät kohteet eivät näy samanaikaisesti
kirkkaimpien kanssa. Kuva Kari A. Kuure.

Viiden palajainsilmin näkyvän planeetan suora ilmestyy aamutaivaalle tammikuun 20 päivän jälkeen. Suomessa Auringonnousu tapahtuu sen verran loivassa kulmassa horisonttiin nähden, että emme täällä pysty näkemään planeettasuoran himmeimpiä planeettoja vaalean aamutaivaan vuoksi, mutta kirkkaimmat, Venus ja Jupiter, pitäisi olla selvästi näkyvissä.

Tammikuun 20 päivän aamuna kello 6.12 nousee kaakkoishorisontista eteläisellä taivaalla olevien Marsin ja Jupiterin seuraksi. Noin puolituntia myöhemmin taivas on vaalentunut jo sen verran, että Mars katoa näkyvistä, mutta Saturnus kaakossa ja Jupiter etelässä ovat vielä näkyvissä. Kello 7 jälkeen näkyvissä on enää Jupiter. Kello 7.30 aikaan Jupiter alkaa olla liian himmeä näkyäkseen aina vain kirkastuvalta taivaalta, mutta Venus on noussut tässä vaiheessa ja näkyy matalalla kaakossa. Se katoaa taivaan kirkkauteen vielä ennen kello kahdeksaa.

Tapahtuvat toistuvat aamu aamun jälkeen muutaman minuutin aikaisemmin seuraavina päivinä. Tammikuun 28 päivänä vähenevä Kuu on lähellä Jupiteria kello 6.15 aikaan. Mars ja Saturnus ovat vielä näkyvissä tähän aikaan.  Kuu jatkaa matkaansa tähtitaivaan suhteen ja helmikuun 1 päivän aamuna se on näkyvissä lähellä Marsia. Helmikuun 3 päivän aamuna kuun sippi on Saturnuksesta oikealle ja seuraavana aamuna planeetasta vasemmalle. Kovin pitkään näkymästä ei voi nauttia, sillä jo kello 6.30 aikaan Mars ja Saturnus katoavat taivaan kirkkauteen.

Helmikuun alun jälkeen planeettasuoran kulmapituus kasvaa niin suureksi, että kohteiden näkyminen yhdellä samaan aikaan on mahdotonta.

Merkurius nousee aamutaivaalle reilun tuntia ennen auringonnousua 23 ja 24.tammikuuta. Tämän jälkeen nousuaikojen ero alkaa kaventua ja samaan aikaan ne nousevat helmikuu 28 päivänä. Merkurius alkaa näkyä iltataivaalla kesäaikaan siirryttäessä maaliskuun lopulla.

Venus nousee horisontista tammikuussa vajaa kaksi tuntia ennen auringonnousua. Nousuaikojen ero kuitenkin kaventuu ja ne nousevat samaan aikaan maaliskuun lopulla. Näin ollen Venuksen voi nähdä kevään kirkkaina aamuina kaakkoisella taivaalla.

Mars nousee horisontista aamuyöllä ja on etelässä aamuhämärissä. Näin ollen sen havaitseminen täytyy ajoittaa aamu neljän tietämille.

Jupiter on tammikuussa lähes koko yön ja helmikuusta lähtien koko yön horisontin yläpuolella. Parasta aikaa planeetan havaitsemiseen on sen ollessa etelässä, joka tapahtuu aamupuolella yötä ja maaliskuussa jo ennen puolta yötä.

Saturnus nousee jo aamuyöllä ja on etelässä auringonnousun aikoihin. Kevään edetessä havaintomahdollisuudet vain paranevat, mutta se edellyttää varhaista herätystä.

Täysikuu on 24. tammikuuta ja vähenevän kuun puolikuu 1 helmikuuta. Näin ollen muiden kuin kirkkaiden planeettojen havaitsemiseen helmikuun ensimmäinen ja toinen viikko ovat parasta havaintoaikaa.

Komeetat ei selitä Tabbyn tähden himmenemistä

Viimevuoden lopulla otsikoihin nousi kirkkauttaan menettäneen tähden omituinen valokäyrä ja ennen kaikkea se, millä sitä yritettiin selittää. Kyseisen tähden KIC 8462852^[1] (joka tunnetaan myös nimellä Tabbyn tähti tutkijan Tabetha Boyajian’in mukaan) kirkkaus näytti vaihtelevan epäsäännöllisesti. Kirkkaushavaintoja tähdestä tehtiin Kepler-avaruuskaukoputkella^[2] vuosina 2009–2013.

Epäsäännölliselle himmenemiselle tutkijat eivät löytäneet luontevaa selitystä. Tabetaha Boyajian (Yalen yliopisto) tutkimusryhmä arvioi tähteä kiertävän suuren komeettapilven selittävän epäsäännölliset himmenemiset.

Selitys olisikin ehkä ”nielaistu” sellaisenaan ellei Jason Wright (Pensyvania State yliopisto) tutkimusryhmineen olisi julkaissut lehtiartikkelia aiheesta. He esittivät himmenemisen syyksi muukalaissivilisaatiota, joka olisi rakentanut tähtensä ympärille valtavan satelliiteista koostuvan megarakenteen tähden energian keräämiseksi. Artikkeli ”räjäytti potin”. Lähes jokainen kynnelle kykenevät tiedostusvälinen julkaisi oman version Wright’in selityksestä.

Tässä vaiheessa Braley Schaefer (Lousiana State yliopisto) jatkoi aiheen ja himmenemisen tutkimusta. Boyajian tutkimusryhmä oli etsinyt tähden aikaisemmista himmentymisistä Harvard yliopiston skannatuista lasilevyvalokuvista löytämättä mitään merkittävää. Schaefer ei kuitenkaan ollut aivan vakuuttunut asiasta ja etsi viiden vuoden keskiarvoista pitkäkestoisia himmenemisiä. Se mitä hän löysi, oli todellinen yllätys: tähden kirkkaus oli vähentynyt noin 20 % vuodesta 1890 vuoteen 1989.

Varmistaakseen löytönsä Schaefer meni Havardiin mittaamaan alkuperäisistä lasilevyistä tähden kirkkauden muutoksia. Harva tähtitieteilijä osaa enää tehdä tarkkoja tähtien kirkkausmittauksia lasilevyistä. Schaefer on yksi niistä harvoista. Tulos oli sama kuin skannatuista kuvista mitattu: tähti on todellakin himmentynyt noin 20 %.

Schaeferin saama tulos oli merkittävä, se kumosi molemmat aikaisemmin esitetyt selitysyritykset. Ensiksi Schaefer laski tarvittavien komeettojen määrän. Komeettoja, joiden koko olisi yli 200 km, pitäisi olla vähintään 648 000 kappaletta. Komeettojen koko ja määrä tekee selityksestä hyvin epätodennäköisen.

Toinen kumoutunut selitys oli muukalaissivilisaatio. Ei tunnu kovinkaan todennäköiseltä, että vaikka kuinka kehittynyt kulttuuri olisi kysymyksessä, että se kykenisi rakentamaan vain vuosisadassa yli viidesosan tähden peittävän megarakennelman.

Megarakennelmaa vastaan on myös se merkittävä huomio, että tähden infrapunaisilla aallonpituuksilla ei ole havaittu minkäänlaista muutosta. Jos megarakennelma olisi todellisuutta, infrapunasäteilyn olisi pitänyt kasvaa niin paljon, että tähden bolometrinen säteilymäärä olisi pysynyt muuttumattomana.

Toistaiseksi tutkijat ovat siis ”huuli pyöreänä” ja ilman selitystä. Voi olla että Tabbyn tähti on uusin avaruuden ”omituisten otusten kerhon jäsen”, jolle teoreetikkojen tulee keksiä hyvä selitys. Lisätutkimuksia joka tapauksessa tarvitaan ennen kuin arvoitus on ratkaistu.

Huomautukset

[1] Tähti sijaitsee Joutsenen tähdistössä, kirkkaus 11,7^m , spektriluokka F3 V/IV (pääsarjan tähti), etäisyys 1480 valovuotta, säde 1,58 R_Sun . Tähtikartoissa ja luetteloissa tähdellä on tunnuksia: TYC 3162-665-1, 2MASS J20061546+4427248 (numerosarja kertoo tähden koordinaatit),
UCAC4 673-083862 ja WISE J200615.45+442724.7 .

[2] Kepler avaruuskaukoputken tehtävän oli tehdä mittauksia tähtien kirkkauksista. Se oli suunnattu vuosina 2009–2013 Joutsenen ja Lyyran tähdistön rajalle, jossa sen kuvakentässä oli ainakin 150 000 tähteä. Näistä tähdistä on löydetty yli tuhat eksoplaneetta ja hyviä kandidaatteja on vähintään 3500. Keplerin ohjausjärjestelmä rikkoontui vuonna 2013 ja nykyisin sen suuntaaminen alkuperäiseen kohteeseen ei enää ole mahdollista. Sen sijaan avaruuskaukoputki tekee tähtien kirkkausmittauksia ekliptikan tasossa noin kolmen kuukauden jaksoissa.

Alla Tabbyn tähden kirkkauskäyriä!

Havaintovinkki: Maapallo perihelissä, kvadrantidit ja planeettajono

Auringon ja Maan välinen etäisyys on lyhin tammikuun 3.
päivänä. Piirros © Kari A. Kuure.

Tammikuun 3 päivän aamuna kello 00.49 maapallo ohittaa radallaan Aurinkoa lähinnä olevan pisteen, perihelin. Tällöin Maan ja Auringon välinen etäisyys on 147 100 175 km ja meille Aurinko näkyy 32’ 31” kokoisena. Ratadynamiikasta johtuen maapalloon ratanopeus on suurin 30,4 km/s ja tästä johtuen Auringon näennäinen liike taivaalla tähtien suhteen on myös suurin 1,002 astetta vuorokaudessa.

Perihelipäivänä auringonnousu tapahtuu Tampereen horisontin mukaan kello 9.45, etelässä Aurinko näkyy 5,6 asteen korkeudella kello 12.29 ja auringonlasku tapahtuu kello 15.14. Päivällä on siis pituutta 5 tuntia 29 minuuttia.

Alkavan vuoden ensimmäinen meteoriparvi, kvadrantidit, ovat maksimissaan perihelipäivänä. Meteoriparven radiantti sijaitsee jo poistetun tähtikuvion, Kvadrantin, alueella. Nykyisissä tähtikartoissa alue sijaitsee Karhunvartijan tähdistön pohjoisosassa. Radiantti on 77° korkeudella (etelässä) kello 8.56, joten parasta havaintoaikaa on aamuyö, vaikkakin radiantti on sirkumpolaarinen ja näkyvissä koko yön.

Kvadrantidit ovat runsas meteoriparvi, sillä sen zeniittituntiluvuksi (ZHR) ilmoitetaan 120. Tämä tarkoittaa sitä, että yksi havaitsija parhaimpaan aikaan voi nähdä joitakin kymmeniä meteoreja tunnin aikana. Kvadrantideja voidaan nähdä tammikuun 1.–5.1. välisenä aikana. Tänä vuonna Kuu häiritsee jonkin verran meteorien havainnointia sillä se on valaistunut 39 % osuudella.

Planeettasuora 3.1.2016 päivän aamuna.
Piirros © Kari A. Kuure.

Meteorihavaitsijan on syytä huomioida, että kvadrantidien kanssa samaan aikaan taivaalla voi näkyä joitakin Coma Berenicideihin kuuluvia meteoreja. Niiden radiantti kuitenkin sijaitsee Leijonan tähdistössä lähellä Bereniken hiukset -tähdistön rajaa.

Tammikuun 3 päivän aamun tunnit ovat myös näyttävän planeettasuoran aikaa. Aamuyön tunteina kaakkoisella taivaalla ovat Jupiter, Kuu ja Mars hienossa jonossa ja ennen auringonnousua kaakkoisesta horisontista nousevat vielä Venus ja Saturnus jonon jatkoksi. Planeetat säilyttävät asemansa joitakin viikkoja, mutta Kuu luonnollisesti siirtyy idemmäksi aamu aamulta.

Huomautukset

[1] Näitä lukuja voi verrata aphelin, eli radan etäisimmän pisteen arvoihin heinäkuun 4 päivänä. Aphelin aikaan ratanopeus on 29,4 km/s ja Auringon näennäinen liike on hitainta 0,9701 astetta vuorokaudessa. Auringon ja Maan välinen etäisyys on tällöin 152 103 775 km.

Havaintovinkki: Meteoreja, talvipäivänseisaus ja täysikuu

Geminidiewn radiantti sijaitsee Kaksosten tähdistön
pohjoisosassa. Kuva Kari A. Kuure.

Vuoden toiseksi runsain meteoriparvi saavuttaa huippunsa parina seuraavan yönä. Geminidit ovat asteroidi 3200 Phaethon^[1] jälkeensä jättämää pölyä ja soraa ja niiden rata risteää maapallon radan kanssa joulukuun 14 päivän iltana kello 20. Tällöin parven radiantti, joka sijaitsee Kaksosten pohjoisosassa, on koillisen ja idän välissä noin 26 asteen korkeudella. Tunnissa voi nähdä kymmeniä meteoreja ja ZHR-luvun arvioidaan olevan 70–120 välillä tai jopa 120–160.

Talvipäivänseisaus on joulukuu 22 päivän aamuna kello 6.48. Aurinko on silloin kaukana eteläisellä tähtitaivaalla, sillä se deklinaatio on ­–23° 26’ 12”. Tampereen horisontissa auringonnousu tapahtuu kello 9.47 ja Auringon ollessa etelässä kello 12.23 sen korkeus on vain 5,1°. Auringonlasku tapahtuu kello 15.00 joten päivälle tulee pituutta 5 h 13 minuuttia. Maan ja Auringon välinen etäisyys on silloin 147 159 473 km ja me näemme Auringon 32’ 31” kokoisena.

Täysikuu on joulukuun 25 päivänä kello 13.12. Kuu on vielä tuolloin horisontin alapuolella ja nousu tapahtuu kello 16.04. Kuu näkyy etelässä ollessaan 46,1° korkeudella ja tämä tapahtuu 26.12. kello 00.50. Horisonttiin Kuu painuu Tapaninpäivänä kello 9.31. Maan ja Kuun välinen etäisyys on 377 400 km ja näemme sen 31,66 kaariminuutin kokoisena.

Värit kertovat erilaisista mineraaleista Kuun pinnalla.
Kiikarihavaitsijan ei ole mahdollista nähdä näitä värejä,
mutta valokuvaamalla ja kuvankäsittelyssä värejä
vahvistamalla ne saadaan näkyviin. Kuva Kari A. Kuure.

Täysikuun aikaan havaitsija voi tutustua Kuun meriin. Vettähän ne eivät ole, vaan tummaa, metallipitoista basalttia. Meret ovat syntyneet miljardeja vuosia sitten suurten asteroidien törmäyksissä syntyneisiin kraattereihin Kuun manttelista tihkuneen laavan täyttäessä ne.  Nykyisin meret ovat Kuun tasaisimpia paikkoja.

Kuun meriin tutustuminen vaatii hieman apuneuvoja. Havaintovälineeksi kiikari on sopiva, kunhan sen kiinnittää esimerkiksi kamerajalustaan. Toinen apuvälinen on sopiva, maastokelpoinen kartta. Suosittelen Karttakeskuksen vuonna 2014 julkaisemaa ”Kuuopas- Kuun meret, kraatterit ja vuoristot”. Opas pitäisi löytyä hyvin varustetuista kirjakaupoista ja Karttakeskuksen kirjakaupasta hintaan 12,90 € https://www.karttakauppa.fi/fi/kuuopas-kuun-meret-kraatterit-ja-vuoristot/F203665/dp .

Huomautukset

[1] kappale on määritelty asteroidiksi, mutta todennäköisesti se on vain hieman passiivinen komeettaydin.  Se on luokiteltu Apollo-asteroidiksi: sen keskietäisyys Auringosta on 1,27 au, periheli 0,14 au ja apheli 2,4 au. Rata on siis hyvin soikea, eksentrisyys 0,89.  Yhteen kierrokseen Auringon ympäri kuluu aikaa 524 vuorokautta eli noin 1,43 vuotta. Radan inklinaatio on 22,21°. Asteroidin halkaisija on noin 5,1 km, pyörähdysaika 3,6 h. Asteroidi on sen verran himmeä (~19^m), että sen havaitsemiseen tarvitaan suurehko harrastajakaukoputki.