[論文レビュー] Sungrazer Comet C/2012 S1 (ISON): Curve of light, nucleus size, rotation and peculiar structures in the coma and tail

Toni Scarmato|arXiv (Cornell University)|May 13, 2014

Astro and Planetary Science参考文献 1被引用数 5

ひとこと要約

本研究では、2013年8月の太陽合衝の前後における地上望遠鏡を用いたアマチュア観測により、コメット C/2012 S1 (ISON) を分析した。核の半径は 830 ± 245 m、3日周期の自転を示し、恒常的な日向側構造と多数のチリ噴出を検出。チリ生成率は 43.2 × 10⁶ kg/日に達し、小型のコメットとしては顕著な活動を示している。

ABSTRACT

We present our results for comet (ISON). Our results were obtained with amateur telescopes observing from the ground, before and after the comet had passed conjunction with the Sun in August 2013. We measured a mean radius of 830 +- 245 m, and we have identified a persistent structure in the direction of the sun with a preliminary rotation period of approximately 3 days. In the tail are visible peculiar structures linked to the production of dust by the nucleus. Our data Af(rho) (AHearn et al. 1984), a physical parameter that indicates the amount of dust produced, is approximately 500+-50 cm in the quite phase which means a production Qdust=500kgxsec^-1 equal to 43.2x10^6 kg per day. A considerable amount for a small comet. We have also detected two major outbursts in January, 2013 and November, 2013, and minor outbursts throughout the observation period. Key words: General: general; comets: C2012 S1 (ISON), ISON, comets, afrho, photometry of aperture, flux, apparent magnitude, absolute magnitude, fragmentation.

研究の動機と目的

• 地上観測を用いて、コメット C/2012 S1 (ISON) の物理的性質を特定すること。
• 太陽合衝の前後における ISON の光度曲線とチリ生成率 (Af(rho)) を分析すること。
• コメットの自転行動を調査し、コマと尾に見られる構造的特徴を同定すること。
• 時間経過に伴うコメットの活動における噴出を同定・特徴づけること。
• チリ生成と関連するコマと尾に観測された特異な構造の意義を評価すること。

提案手法

• 顕著な明るさと絶対等級を導出するために、アマチュア望遠鏡を用いた光度測定を実施。
• A'Hearn ら (1984) の手法に従い、Af(rho) を計算し、チリ生成率を推定。
• 光度曲線解析により、自転周期を推定し、明るさの周期的変動を検出。
• 時間系列画像の視覚的および光度的検査により、コマと尾に現れる構造的特徴を同定。
• 時間経過に伴う明るさと Af(rho) 値の急増を分析し、噴出を検出。
• 光度モデル化と光度曲線の振幅解析により、核の大きさを推定。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 光度データに基づき、コメット ISON の核の有効半径は何か？
• RQ2 ISON の自転周期は何か？また、太陽方向に一致する恒常的構造と整合的か？
• RQ3 ISON のチリ生成率は何か？一般的なコメットと比較するとどうか？
• RQ4 コマと尾に観測された特異な構造の原因は何か？
• RQ5 観測期間中に何回の噴出が発生し、どのようなタイプか？

主な発見

• コメット ISON の核半径は 830 ± 245 メートルと測定され、比較的小さなが活発な天体であることが示された。
• 太陽方向に一致する恒常的構造が観測され、約3日周期の自転を示唆した。
• Af(rho) ≈ 500 ± 50 cm から導かれたチリ生成率は、Qdust = 500 kg/s または 43.2 × 10⁶ kg/日に対応する。
• 2013年1月と11月に2回の主要な噴出が検出され、観測期間中は微小な噴出も複数確認された。
• コマと尾に観測された特異な構造は、核からの断続的なチリ生成と関連していた。
• サイズに比して顕著な活動を示し、噴出時には高いチリ生成率が観測された。