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C/2011 L4 (PANSTARRS)


Auf Aufnahmen vom 6. Juni 2011, die mit dem 1.8m-Pan-STARRS 1-Teleskop gewonnen wurden, wurde im nördlichsten Abschnitt des Sternbilds Skorpion ein Komet gefunden. Komet C/2011 L4 (PANSTARRS) zeigte sich nur etwa 30% größer als die Nachbarsterne. Tiefere Aufnahmen bestätigten eine winzige Koma der Gesamthelligkeit 19.0m und deuteten einen schwachen Schweif in PW=60° an. Der Komet wird am 10. März 2013 durch sein sehr sonnennahes Perihel (r = 0.30 AE) laufen. (IAUC 9215 / MPEC 2011-R11). Bei Annahme einer durchschnittlichen Entwicklung (n=4) könnte er eine maximale Helligkeit von 0.5m erreichen, bei n=3 ergibt sich eine größte Helligkeit von 4.0m. Die Schweiflänge würde nach meiner empirischen Formel 18° bzw. 4° in den Tagen des Periheldurchgangs erreichen. Der Komet wird kurz nach dem Periheldurchgang von Mitteleuropa aus am Abendhimmel im Sternbild Fische sichtbar und läuft danach durch die Sternbilder Andromeda, Kassiopeia, Kepheus und Kleiner Bär in den Drachen, wobei er sich dem Himmelsnordpol bis auf weniger als 5° nähert.

Der Komet steigerte seine Helligkeit während der Wintermonate 2012/13 zunehmend rascher, allerdings doch nicht so rasant wie erhofft. Von Woche zu Woche wurde klarer, dass sowohl die absolute Helligkeit als auch der Aktivitätsparameter hinter den großen Erwartungen zurückblieben. Meine Auswertung deutete Anfang Februar 2013 auf eine Maximalhelligkeit von 2.0m in den Tagen des Perihels hin.

Letztlich schaffte es C/2011 L4 (PANSTARRS) nicht, ein Mitglied im erlauchten Kreis der Großen Kometen zu werden. Zum einen, weil er mit dem bloßen Auge kein auffälliges Objekt war (was aber insbesondere an seinen geringen Höhen in der Dämmerung und am schlechten Wetter lag), zum anderen, da seine Schweiflänge deutlich hinter den Erwartungen zurückblieb. Dennoch wird er in die Annalen eingehen, als ein Komet der erstens eine Maximalhelligkeit von 1.2m (im Perihel) erreichte und zweitens eine hochinteressante Schweifentwicklung zeigte. Auf der Basis von 86 Beobachtungen von 10 FGK-Beobachtern und 550 internationalen Beobachtungen zeigt sich, dass die Aktivität des Kometen nach dem Perihel rascher zurückging als sie zuvor zugenommen hatte, was unüblich ist und darauf hindeutet, dass sich der Komet bei der Annäherung wohl etwas verausgabt hat - oder aber dass die Hauptaktivitätsregion nach dem Perihel nicht mehr günstig zur Sonne hin ausgerichtet war. Formelmäßig sieht die Entwicklung wie folgt aus:

vor dem Perihel: m = 5.4m + 5×log D + 7.4×log r
nach dem Perihel: m = 5.5m + 5×log D + 9.1×log r

Die Entwicklung des Komadurchmessers ist mit Unsicherheiten behaftet, insbesondere in den Wochen um das Perihel, während der der Komet zum einen in der Dämmerung stand, zum anderen eine sichere Trennung zwischen Koma und flächenhellem Schweif schwierig war. Der scheinbare Komadurchmesser stieg von 0.8' zu Sichtbarkeitsbeginn bis Mitte September 2012 auf 2.0' an, wo er bis zur ersten Konjunktion mit der Sonne verharrte. Zu Jahresbeginn 2013 wurde er auf 3.5' geschätzt und stieg dann bis Mitte Februar auf den Maximalwert von 6' an. Dieser wurde bis Mitte Mai konstant gehalten. Danach ging er rasch zurück und maß Anfang Juni noch 4.5', Anfang September nur noch 2'. Absolut entwickelte sich die Koma wie folgt: zu Sichtbarkeitsbeginn erst 140.000 km im Durchmesser nahm dieser bis Mitte September auf 325.000 km zu. Bis Mitte Januar 2013 vergrößerte sich die Koma auf 425.000 km. In den Wochen um das Perihel deuten die Schätzungen einen Rückgang bis auf 275.000 km an. Eine Schrumpfung der Koma bei kleiner Sonnendistanz ist plausibel, allerdings dürfte ein Teil des Rückgangs auch der Dämmerung geschuldet sein. In der Folge dehnte sich die Koma erneut aus und maß Mitte Mai wiederum 425.000 km. Danach schrumpfte sie langsam: Anfang September betrug der Komadurchmesser noch immer 325.000 km.

Helligkeit und scheinbarer Komadurchmesser

Dabei war die Koma die meiste Zeit über stark verdichtet. In den ersten Wochen der Sichtbarkeit wurde ein Koma-Kondensationsgrad von DC 5-6 geschätzt, der ab Mitte Juli auf DC 6-7 zunahm. In der zweiten Februarwoche 2013 verdichtete sich die Koma weiter, so dass zum Perihel ein Wert von DC 8 erreicht wurde. Gleich darauf begann sie wieder, diffuser zu werden. Bis Ende April ging der Koma-Kondensationsgrad rasch bis auf DC 4-5 zurück, um in der Folge deutlich langsamer abzunehmen; Anfang September wurde DC 2-3 geschätzt. Die Koma selbst zeigte in den Wochen um das Perihel eine auffällige zentrale Verdichtung, die einen stellaren false nucleus enthielt, der selbst Anfang Juni noch erkennbar war.

Das eigentlich Bemerkenswerte aber war der Schweif und dessen Entwicklung. Erwartet worden war ein Schweif von zumindest 10° Länge. Stattdessen zeigte Komet PANSTARRS lediglich einen visuell maximal 2.5° langen Schweif. Unter der Annahme eines linear von der Sonne weg gerichteten Schweifs - was aber für diesen Kometen eher unwahrscheinlich ist - ergibt sich eine absolute Länge von lediglich 10 Mill. km. Erste visuelle Sichtungen gelangen Mitte Januar 2013. Bis zum Perihel wurde er dann stetig flächenheller, wuchs aber in Länge nur langsam an, was zunächst auf die zunehmende Dämmerung zurückgeführt wurde. Doch auch nach dem Perihel präsentierte der Komet nur einen kurzen, allerdings flächenhellen Schweif. Zudem war dieser auffallend entgegen dem Uhrzeigersinn gekrümmt und wies einen scharf definierten, helleren westlichen Teil sowie einen diffusen, matten und breiten östlichen Bereich auf. In den ersten zwei Wochen zeigte der Schweif nur auf Aufnahmen seine ganze Pracht: neben dem eher unauffälligen Gasschweif, der knapp westlich der hellen Kante des Staubschweifs positioniert war, konnte der Staubschweif über einen Öffnungswinkel von mehr als 90° nachgewiesen werden. In den Fotografien zeigen sich auch die bei hellen Kometen typischen Schweifstrahlen, die aber aufgrund der geringen Horizonthöhen visuell nicht beobachtbar waren. Erst Anfang April erreichte der Komet Horizonthöhen, die auch visuell erlaubten, den Staubschweif in seiner ganzen Breite zu erfassen. Allerdings war er zu diesem Zeitpunkt bereits sehr matt geworden. Überraschend war bei diesem Kometen, dass sich die Länge des Staubschweifs über mindestens 4 Wochen hinweg nicht signifikant änderte - er wurde lediglich schwächer und damit visuell schwieriger.

Schweiflänge

Fotografisch konnte die weitere, staunenswerte Entwicklung hingegen detailliert verfolgt werden. Die resultierenden Aufnahmen sind beeindruckend. Während die Flächenhelligkeit des Staubfächers abnahm, nahm jene der am östlichen Rand positionierten 10Ám-Syndyne sogar zu, so dass diese auch visuell die Aufmerksamkeit der Beobachter auf sich zog. Die Erde kreuzte die Kometenbahnebene am 27. Mai und bereits etwa 10 Tage zuvor wurde klar, dass die 10Ám-Syndyne sich zum Gegenschweif entwickeln würde. Und so geschah es dann auch. In den Tagen um den 27. Mai konnte selbst visuell ein trotz der nun bereits geringen Flächenhelligkeit des Schweifs gut erkennbarer Gegenschweif gesichtet werden (der Hauptschweif war hingegen schon sehr schwierig geworden). Unter einem dunklen Himmel konnte der dünne, flächenhelle Gegenschweif visuell über mehr als 1° Länge verfolgt werden. Fotografisch wies dieser sogar eine Länge von 13° auf, was ein weiteres Indiz für große Mengen an großen Staubpartikeln bei diesem Kometen ist! Nach der Erdpassage drehte der Gegenschweif wieder in Richtung Schweiffächer, wobei er schwächer und diffuser wurde. Das Positionswinkel-Diagramm zeigt, dass der Schweif im Laufe der Sichtbarkeit alle Orientierungen eingenommen hat.

Positionswinkel der hellsten Schweifpartie

Die Beobachtungen von Winfried Kräling zwischen dem 10.3.13 und dem 12.3. erfolgten von Teneriffa aus. Am Abend des 12.3. beobachtete Volker Kasten den Kometen mit dem 14x100-Fernglas in der kräftigen Dämmerung (Sonnentiefe: 8°) in einer Höhe von lediglich 4.5°: der Kopf zeigte sich deutlich gelb; die Helligkeit schätzte er anhand seiner Erfahrung mit diversen Merkursichtbarkeiten ein, da keine geeigneten Vergleichssterne sichtbar waren; Horizontdunst war bis in eine Höhe von 4° deutlich; mit dem bloßen Auge gelang es ihm nicht, den Kometen zu sichten. Am 13.3. beobachtete Uwe Pilz im Fernglas eine sternförmige Kondensation und einen fächerförmigen, gekrümmten Schweif mit ausgeprägter Nordflanke; die Südflanke war ebenfalls auffallend, aber kürzer; mit einem D-Linienfilter gelang ihm kein Nachweis eines Na-Schweifes; mit dem bloßen Auge schätzte er die Helligkeit, indem er den Kometen aus der Erinnerung heraus mit Merkursichtbarkeiten verglich. Volker Kasten beobachtete durch eine Wolkenlücke (Kometenhöhe 7°, Sonnentiefe 7°): die Helligkeit verglich er mit delta CMa; der Kopf war gelblich und nebelsternartig. Andreas Kammerer konnte den Kometen trotz transparenten Himmels nicht mit bloßem Auge erkennen; im 9x63-Fernglas schätzte er die Helligkeit bei einer Sonnentiefe von 10.5° und einer Kometenhöhe von 5.5° mit gamma Peg als Vergleichsstern und brachte eine Extinktionskorrektur mittels der ICQ-Wintertabelle an; die Koma zeigte sich parabelförmig mit dominierender zentraler Verdichtung; der Schweif, welcher vor dem Dämmerungshimmel nur schwach erkennbar war, zeigte sich gegen den Uhrzeigersinn gekrümmt, wobei der westliche Bereich etwas heller/deutlicher erschien. Am 14.3. beobachtete Volker Kasten bei Kometenhöhen zwischen 8° und 4° (Sonnentiefe 7° bis 11°): er konnte den Kometen zeitweise schwach mit bloßem Auge erkennen; im 14x100-Fernglas erschien ihm der Kopf gelblich; für den Helligkeitsvergleich benutzte er gamma Peg; der Schweif war leicht nach Osten hin gekrümmt. Andreas Kammerer beobachtete den Kometen durch Wolkenlücken hindurch (Kometenhöhe: 5.5°, Sonnentiefe: 10.5°): mit bloßem Auge konnte er ihn nicht sehen; die Helligkeit bestimmte er erneut mit gamma Peg (extinktionskorrigiert mit der ICQ-Wintertabelle); im 9x63-Fernglas zeigte sich eine parabelförmige Koma mit dominierender zentraler Verdichtung; der Schweif war vor dem Dämmerungshimmel nur schwach erkennbar, wobei der westliche Bereich etwas heller/deutlicher erschien; im C90, 39x konnte er keine zusätzlichen Details erkennen. Am 15.3. beobachtete Dieter Schubert im 80mm-Refraktor, 18x einen sehr hellen sternförmigen Kern, umhüllt von einer kleinen diffusen Koma; ein Schweifansatz war sehr gut zu erkennen. Gemäß Volker Kasten erschien der Komet kräftig gelb; die Extinktionsdifferenz zum Vergleichsstern gamma Peg wurde auf der Basis der ICQ-Wintertabelle berücksichtigt (Kometenhöhe: 8°). Andreas Kammerer gelang lediglich eine 5-minütige Beobachtung (Kometenhöhe: 6.5°, Sonnentiefe: 10.5°): die Helligkeit ist wiederum extinktionskorrigiert (ICQ-Wintertabelle); insgesamt war der Komet auffälliger als an den Vortagen, der besser erkennbare Schweif stand noch steiler zum Horizont, doch konnte er dessen Länge nicht mehr bestimmen. Uwe Pilz beobachtete am 24.3. einen breitgefächerten, gekrümmten Schweif mit einem Streamer. Volker Kasten konnte den Kometen nicht freisichtig erkennen; die angegebene Helligkeit wurde anhand von delta / epsilon And bestimmt und gemäß der ICQ-Wintertabelle extinktionskorrigiert (Kometenhöhe: 10°); der false nucleus war nicht mehr so dominierend wie an den Vorabenden; der Schweif war geringfügig linksherum gekrümmt. Am 25.3. beobachtete Volker Kasten den Kometen am Ende der nautischen Dämmerung (Kometenhöhe: 11°) mit dem 14x100-Fernglas: die angegebene Helligkeit ist wiederum extinktionskorrigiert auf der Basis der ICQ-Wintertabelle; der Kopf erschien gelblich; der false nucleus war noch recht markant; die Beeinträchtigung durch das Vollmondlicht war wohl eher gering; auch mit dem 10x50-Fernglas bestimmte er die extrinktionskorrigierte Helligkeit (Kometenhöhe: 9°). Am 31.3. erschien Volker Kasten die Koma ockerfarbig; die zentrale Kondensation war nicht mehr sehr auffällig; der angegebene PW bezieht sich auf den hellen, fast geraden Schweifteil; die Grenzgröße konnte er nicht sicher ermitteln. Walter Kutschera beobachtete eine sternförmige Koma mit V-förmigem Schweifansatz, der sich nach etwa 1' in einen Plasma- und einen Staubschweif auftrennte.
Am 1./2.4. beobachtete Andreas Kammerer den Kometen nahe M31 unter erschwerten Bedingungen (Kometenhöhe: 10.5°, Sonnentiefe: 15°, Horizontdunst, Aufhellung): die Koma war vergleichsweise unauffällig und deutlich diffuser als bei der letzten Beobachtung, mit nicht länger dominierender zentraler Verdichtung; der Schweif zeigte sich hingegen ziemlich unverändert (leicht gegen den Uhrzeigersinn gekrümmt, westlicher Bereich am hellsten), wenn auch schwächer. Gemäß Uwe Pilz zeigte sich ein schmaler, langer Schweif, dessen Westseite deutlich schärfer begrenzt, heller und länger war. Laut Volker Kasten lag die Koma-Flächenhelligkeit deutlich über der des M31-Zentrums; die zentrale Kondensation war in der Koma nicht mehr isoliert zu sehen; der Schweif war nach Osten aufgefächert (dieser Schweifteil war nur angedeutet erkennbar); der angegebene PW bezieht sich auf den hellen, fast geraden Schweifteil; der Anfangsteil des Schweifes wies eine etwas größere Flächenhelligkeit auf als die meisten M31-Gebiete. Am 3./4.4. beobachtete Volker Kasten einen nebelsternartigen, gelblichen Kopf, der wesentlich flächenheller als das M31-Zentrum war; die westliche Schweifkante war besser definiert als die diffusere östliche. Der für den 6./7.4. von ihm angegebene PW bezieht sich auf den fast geraden Schweifteil. Am 7./8.4. beobachtete Andreas Kammerer den Kometen wiederum unter erschwerten Bedingungen (Kometenhöhe: 13°, Sonnentiefe: 15°, Horizontdunst, Aufhellung): er zeigte sich als unauffälliges Objekt; die zentrale Verdichtung konnte er nicht erkennen; der Schweif war erst bei genauem Hinsehen auf 0.5° Länge erkennbar. Der von Volker Kasten angegebene PW bezieht sich auf den helleren, fast geraden Schweifteil; bei indirektem Sehen zeigte sich daran nach Osten anschließend ein sehr diffuser, links herum aufgefächerter Schweif. Am 12./13.4. konnte Andreas Kammerer den Kometen unter einem transparenten Himmel beobachten: die Koma zeigte sich ziemlich matt und diffus, aber mit einer erkennbaren zentralen Verdichtung; der Schweif war schwach erkennbar, wobei der westliche Teil (PW=330°) wieder am deutlichsten war, doch konnte zudem eine matte Auffächerung bis PW=15° sicher ausgemacht werden. Uwe Pilz beobachtete eine kräftig kondensierte Koma und einen schmalen Schweif nach Norden. Am Standort von Volker Kasten war es am 13./14.4. stark dunstig, so dass der Komet nur matt sichtbar war. Am 14./15.4. war der Komet gemäß Uwe Pilz gut kondensiert, der Schweif zeigte sich leicht aufgefächert. Für Volker Kasten bot der Komet mit seinem etwas aufgefächerten Schweif (Breite am Ende: 9') einen hübschen Anblick; für die Helligkeitsschätzung war es schwierig, die Koma vom Schweif zu trennen; im 10x50-Fernglas wirkte der Komet wesentlich unscheinbarer als im 14x100. Am 18./19.4. konnte Volker Kasten den aufgefächerten Schweif bei indirektem Sehen bis auf eine Länge von 19' erkennen. Heinz Kerner beobachtete einen breiten, gekrümmten Schweiffächer von PW=341°-22°; dabei war der Westrand scharf begrenzt, während sich der Ostrand diffus präsentierte. Am 19./20.4. zeigte sich die Koma gemäß Volker Kasten helligkeitsmäßig nicht mehr stark gegen den Schweif abgesetzt; der Schweif wirkte aufgefächert. Heinz Kerner beobachtete einen gekrümmten Schweiffächer von PW=345°-20°. Schlechte Bedingungen (Cirrusfelder, Mondlicht) herrschten bei der Beobachtung am 20./21.4. von Volker Kasten. Heinz Kerner meldete für den 29./30.4. einen gekrümmten Schweiffächer von PW=320°-360°.
Uwe Pilz beobachtete am 3./4.5. eine Unmenge an Einzelheiten im Staubschweif mit seinem 32-cm-Newton, 48x: eine scheibenförmige Kondensation, eine Schockfront auf der sonnenzugewandten Seite der Koma, den auf 130° aufgefächerten Schweif; die 10Ám-Syndyne am östlichen, hart begrenzten Schweifrand und eine Syndyne von Teilchen unter 1 Ám am westlichen, weich auslaufenden Schweifrand. Heinz Kerner meldete einen gekrümmten Schweiffächer von PW=316°-354°. Bei etwas schlechteren atmosphärischen Bedingungen gegenüber der Beobachtung zwei Tage zuvor war im 32cm Newton, 72x am 5./6.5. lediglich ein 40-50° aufgefächerter Schweif zu sehen; die 10Ám-Syndyne blieb unsichtbar. Am 6./7.5. beobachtete Heinz Kerner den gekrümmten Schweiffächer von PW=314°-338°. Am 12./13.5. überspannte der Schweif gemäß Uwe Pilz einen Winkel von 160°(!); die Schweifdetails waren nur bei indirektem Sehen wahrnehmbar, insgesamt konnte er drei Syndynen ausmachen (vgl. Zeichnung). Heinz Kerner beobachtete einen gekrümmten Schweiffächer von PW=298°-329°; ein zweiter schmaler, 0.1° langer Schweif zeigte in PW=80°. Gemäß Andreas Kammerer zeigte sich der Komet am 14./15.5. im 9x63-Fernglas als unauffälliges, aber noch ganz gut erkennbares Objekt ohne merkliche zentrale Verdichtung; ein Schweif war nicht erkennbar, obwohl der etwas groß ausgefallene Komawert darauf hindeuten könnte, dass er doch Schweifteile erfasst hatte; im 8"SC, 50x zeigte sich eine recht helle, merklich verdichtete Koma mit einem false nucleus (Helligkeit bei 161x: 11.0m); der Schweif war noch überraschend gut erkennbar: bei PW=290...270° gut als diffuse Aufhellung, im weiteren Verlauf rasch schwieriger werdend; doch konnte bei PW=95° indirekt der sich ausbildende Gegenschweif (10Ám-Syndyne) als leicht diffuser Strahl gesichtet werden. Volker Kasten musste am 18./19.5. mit schlechten Bedingungen durch Mondlicht und Nebel kämpfen; der Helligkeitsbeitrag des nur 1.5' entfernten Sterns SAO 3823 (9.3m), der von der Koma "eingenebelt" erschien, ist aus der Schätzung des Gesamtlichtes herausgerechnet; wegen dieses Sterns konnte auch der DC-Wert nicht bestimmt werden. Gemäß Walter Kutschera ähnelte der Komet auf den ersten Blick einer elongierten Galaxie; er wies eine auffällige zentrale Region und Schweifansätze nach links und rechts auf, wobei der Staubschweif nach PW=45° wies. Am 22./23.5. kämpfte Volker Kasten mit Dämmerungsresten und starkem Mondlicht; der Komet erschien rundlich-diffus; ein Schweif war nicht sichtbar; dabei war unklar, ob der angegebene Durchmesser nur die Koma umfasst oder ein potentieller Schweifansatz einbezogen ist. Gerhard Scheerle meldete für den 27./28.5. einen diffusen Schweif.
Am 5./6.6. beobachtete Andreas Kammerer im 8"SC, 50x eine unauffällige, recht diffuse Koma, die einen schwachen false nucleus aufwies (Helligkeit bei 161x: 13.0m); ein Schweifansatz war nach PW~140° angedeutet; den in den letzten Tagen auch visuell auffälligen Gegenschweif konnte er hingegen nicht mit vertretbarer Sicherheit feststellen. In der Nacht 16./17.6. beobachtete Dieter Schubert eine kleine, diffuse, deutlich längliche Koma. Gemäß Walter Kutschera zeigte sich die Koma am 5./6.7. als deutlich schwächer gewordener rautenförmiger Nebel. Am 4./5.8. notierte er eine noch immer recht ausgeprägte Koma mit signifikantem Kernbereich sowie einen tropfenförmigen Schweifansatz. Schließlich beobachtete er am 29./30.8. eine schwache, leicht elongierte Aufhellung an der erwarteten Position.

Schmalband-Photometrie mit dem 0.6m-TRAPPIST-Teleskop auf La Silla ergaben am 8. Februar (r = 0.86 AE) folgende Gasproduktionsraten (Moleküle/s): OH: 4.0×10^28, NH: 4.4×10^26, CN: 1.7×10^26, C_2: 2.8×10^26, C_3: 1.0×10^26, Staub: 12.300 cm; womit er einen sehr staubreichen Kometen darstellt (CBET 3433). Beobachtungen mit dem James Clerk Maxwell Submillimeter-Teleskop wiesen am 1. März (r = 0.39 AE) HCN nach; die Produktionsrate betrug 5×10^26 Moleküle/s (CBET 3429).

Andreas Kammerer

FG-Beobachtungen


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