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Anonymous asked in 科學天文與太空 · 1 decade ago

彗星的週期性是如何被發現的?

彗星的週期性是如何被發現的?

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    百武彗星(Comet Hyakutake,C/1996 B2)的傳奇        1996年的彗星界風雲人物是日本的百武裕司(Yuji Hyakutake)。他現年45歲,原本在一家報館從事照相製版的工作,並和家人住在東京西南方的一個小鎮Hayato;但由於此地光害及空氣污染太嚴重,所以他便在二年半前辭掉工作搬到天空較晴朗且較暗的Kagoshima。        1965年、當他還只是15歲時,首逢當時日本著名的池谷‧關彗星(Comet Ikeya-Seki),從此之後便迷上了彗星。1989年之後,他開始加入搜尋彗星的工作;但自二年半前搬了新家後才開始認真而嚴肅地執行這個搜尋工作。他使用有追蹤裝置基座的25×150 Fujinon雙筒望遠鏡(口徑150㎜,放大倍率25倍),大約一個月中會花四個晚上,在離家15公里遠的一處空地從清晨2:00到5:00仔細地搜尋天空,熱切地期望能發現彗星的蹤影。        在1995年的耶誕節,他的努力終於有了回報:他發現了他的第一顆彗星,C/1995 Y1(此為彗星正式的命名方式,C代表彗星Comet,若已知為週期性彗星則改為P(periodical),1995為發現年份,Y代表發現的半月,因大寫字母中I不用,所以Y代表12月的下半月,1代表這個半月中第一個被發現的彗星;另可以發現者的姓或名來命名作為俗稱,所以這顆彗星也稱為Comet Hyakutake)。五個星期後,他發現了他的第二顆彗星——C/1996 B2,也就是讓他從此聞名於世的百武彗星(也是稱為Comet Hyakutake)。        1996年的1月,一整個月的天氣都不是很好,所以百武裕司1月30日出門觀測時,期待在清晨3:30月亮西沈後天氣會轉晴。到了清晨約4:00時,百武裕司見天 空轉晴後,打算再度觀測他的第一顆彗星 C/1995 Y1 ,並同時將其他兩個天體M101和 NGC5474放在他雙筒望遠鏡的視野內;此時的 C/1995 Y1 約為9等亮、直徑約為8',只比M101小一點。就在20分鐘後,他〝不小心〞在望遠鏡略過烏鴉座(Corvus)時,從雲縫中瞥見一個彗星狀的物體;由於這個天區距離 C/1995 Y1非常近,百武裕司時常在這個天區附近觀測 C/1995 Y1,所以他對這邊的星野十分熟悉。他不敢置信地對自己說:「我一定是在作夢!」冷靜一陣子後,在4:50am左右他開始描繪這個彗星狀的物體相對於它背景星野中其他星星的相對位置。這個彗星狀物體比C/1995 Y1的結構更結實,大約只有11等亮、直徑則約為2.5'。到5:40am時,天已將亮,他再度記錄這個物體的相對位置,確定它有移動,並認為這個〝可能是彗星〞的天體正朝向地球前進當中。他趕忙回家重新檢查已發現的彗星資料中, 有沒有哪一顆正行進到烏鴉座,嗯...也找不到,所以他草擬了一份報告發送到東京的國家天文台以及彗星軌道專家Syuichi Nakano。隔天凌晨3:00左右,Nakano發一封傳真給百武裕司,證實這個天體確實是一顆新彗星。        百武彗星從發現時的11等至最亮時的-0.3等,前後只經過三個月左右的時間;而且彗星的結構結實,大小由最初的2.5'迅速增長到彗尾最長時的90度左右。經過幾個月的快速成長後,又快速地自天空中消失蹤影。它的大起大落震撼了天文界的人,甚至引起一般民眾的注意與關切;從此百武裕司的大名也躍升到彗星搜尋的國際舞臺上。海爾—波普彗星(Comet Hale-Bopp,C/1995 O1)的傳奇        海爾—波普彗星是在國際時(UT,即格林威治標準時)1995年的7月23日由兩位業餘天文學家:美國新墨西哥州的艾倫‧海爾(Alan Hale)和亞利桑那州的湯瑪士‧波普(Thomas Bopp)同時發現的。        艾倫‧海爾是美國新墨西哥州當地人,現為新墨西哥州一所獨立研究暨教育機構Southwest Institude for Space Research的領導人。他原本是專門研究似太陽恆星及搜尋其他行星系統的天文學家,此外還對地球附近的小行星、彗星和太空飛行的發展十分感興趣。他在餘暇時間最愛做的事就是觀測彗星,平均每星期會觀測一次已知的彗星,並記錄它們的亮度;從1970年開始至今已經花了400小時以上觀測了超過200個彗星。雖然如此,他一直非常遺憾不曾發現任何新彗星。        在下了一個半星期的雨後,1995年7月22日晚到23日清晨時分終於開始放晴;海爾原本打算觀測二顆已知的週期性彗星Comet Clark和Comet d'Arrest,前者在午夜前已觀測完,但距離後者升至可觀測的高度卻還有大約一個半小時。所以他決定先觀測一些人馬座(Sagittarius)的天體。當他準備要把他的Meade DS-16望遠鏡轉到M70球狀星團時,立刻注意到一個模糊的物體在M70附近,然而兩星期前他觀測M70時這個物體並不存在。他馬上開始檢查好幾份星圖和他的望遠鏡,確定他看的是M70,並且沒有另一個球狀星團在這個天區附近,然後開始記錄這個物體相對於背景星的相對位置。之後,他進入麻州劍橋市的IAU(International Astronomical Union,國際天文學聯合會)中心局電腦的彗星辨別程式(comet-identification program),並發送一封電子郵件給中心局裡的布萊恩‧馬斯頓(Brian Marsden)和丹‧格林(Dan Green),通知他們有一顆可能是彗星的物體,請他們予以確認。一會兒後,他再度記錄這個物體的相對位置,確定這物體有在移動,他又送了一封電子郵件給馬斯頓他們。他持續追蹤記錄這個似彗星的物體大約3個小時,直到它西沈後才再送了一封詳細記錄兩個位置的電子郵件給IAU。湯瑪士‧波普的發現過程則較有趣,因為他根本不曾擁有自己的望遠鏡,他的朋友都戲稱他為「沒有望遠鏡的男人(man without a scope)」。他住在亞利桑那州鳳凰城(Phoenix)外的格藍道爾鎮(Glendale),現任鳳凰城中一家材料組建公司的部門巡察。他時常在亞利桑那州和俄亥俄州各地參與天文觀測愛好者的觀測聚會,使用別人的望遠鏡去觀測某些天體後再一起討論。他的觀測經 歷已經有25年以上了。        1995年7月22日晚上,他和朋友們吉姆‧史蒂芬斯(Jim Stevens)、凱文‧吉爾(Kevin Gill)、柏尼‧賽頓(Bernie Sanden)、鮑伯‧艾爾德曼(Bob Erdmann)、喬治‧狄蘭吉(George DeLange)和比爾‧卡爾佛特(Bill Calvert) 到亞利桑那州的史丹菲爾(Stanfield)附近進行觀測。當時,史蒂芬斯已經架好他口徑17吋半的 Dobsonian反射式望遠鏡,並開始觀測各個NGC和梅西爾天體。        在將要到11:00pm時,望遠鏡轉到M70。波普正在緩慢移動望遠鏡以便仔細欣賞 M70時,忽然注意到望遠鏡的視野東方的邊緣有東西閃爍(當時彗星位於M70的東北方15'的位置上),他馬上將望遠鏡的位置對正那一團東西,並試圖調整焦距看看是不是一顆恆星失焦的結果....結果不是。他趕緊叫正在星圖上尋找下一目標的史蒂芬斯過去看看,但史蒂芬斯也無法確定那是什麼。在確定這團物體的位置後,兩人開始尋找手邊有的兩份星圖Tirion's Sky Atlas 2000.0和Uranometria 2000.0,但都無法確認出來。波普的心於是開始雀躍。他的另一個朋友吉爾聽到波普和史蒂芬斯的討論後,也立刻將他的20" Obsession Dobsonian轉到同樣目標,觀察並估計這個物體的亮度。11:15pm,眾人開始記錄這個物體相對於背景星的相對位置,並在一個小時之間看到它緩慢的在移動。於是,波普在12:25pm開車回家寫了一封電子信件給IAU中心局,央求確認這個物體。23日早上8:25,丹‧格林打電話通知他:「恭禧你,我相信你發現了一顆新彗星!」        海爾—波普彗星的歷史從此開啟。海爾—波普彗星的繞日週期大約3000年,軌道為幾近垂直黃道面的橢圓形。從1995年7月23日發現至今,他的亮度逐步增加,估計最接近地球(1997.03.22)及太陽(1997.04.01)的時候,亮度會增至-0.3到-1.4等左右。同時,適逢1997年3月9日高緯度的西伯利亞和蒙古將發生的日全食(台灣地區可見日偏食,食分為0.53),屆時將可見兩大天文景觀同顯一處。這樣在日食時同時有明亮彗星出現的事件在歷史上並不多見,有記載的僅有1882、1893和1963三次,所以今年明亮的彗星會與日食同時出現的現象引起了許多人對海爾—波普彗星的注意。

    Source(s): 發現慧星 張桂蘭 1997.02.14
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