Where do long-period comets come from?
26 comets from the non-gravitational Oort spike.
Piotr A. Dybczyński1, Małgorzata Królikowska2
1.Instytut Obserwatorium Astronomiczne, Uniwersytet im. A.Mickiewicza, Poznań.
2.Pracownia Dynamiki Układu Słonecznego i Planetologii, Centrum Badań Kosmicznych PAN, Warszawa.
Streszczenie
Od momentu gdy w 1950 roku Jan Hendrik Oort opublikował swoją hipotezę minęło 60 lat. Nic więc dziwnego, że szereg nowych faktów pojawiło się w dziedzinie badań kometarnych. Zmieniły one na tyle sytuację, że mimo upływu tak długiego czasu obserwowane źródło (a może źródła) komet długookresowych oraz definicja komet dynamicznie nowych pozostają nadal kwestiami otwartymi, podobnie jak charakterystyka hipotetycznego Obłoku Oorta. W obecnej pracy analizujemy dynamiczne zachowanie tych spośród wszystkich odkrytych dotąd komet długookresowych należących do kanonicznie rozumianego maksimum Oorta, w których udaje się wyznaczyć efekty niegrawitacyjne. Celem naszych badań jest większe zrozumienie pochodzenia komet długookresowych oraz poddanie rewizji dotychczasową definicję komet dynamicznie nowych.
W oparciu o czysto grawitacyjne orbity pierwotne (których odwrotności półosi wielkich zawierają się w przedziale < 0, 0.0001> AU-1 - na potrzeby tej pracy nazwane kanonicznym maksimum Oorta), wszystkie komety poddane przez nas badaniom są powszechnie nazywane dynamicznie nowymi. Pokazujemy jednak, że uwzględnienie istnienia sił niegrawitacyjnych na etapie wyznaczania orbity komety z obserwacji pozycyjnych znacząco zmienia sytuację.
Bazując na modelu uwzględniającym efekty niegrawitacyjne wyznaczyliśmy możliwie najprecyzyjniej orbity wszystkich badanych komet. Następnie śledziliśmy ich ruch wstecz i wprzód, tam, gdzie było to możliwe, na jeden obieg orbitalny wstecz i w przód, czyli do poprzedniego i następnego peryhelium. Stosując unikatową metodę Sitarskiego (1998) konstruowania strumienia wirtualnych komet o orbitach zgodnych z obserwacjami mogliśmy wyznaczyć niepewności elementów orbity pierwotnej i przyszłej jak również odległości peryhelium w poprzednim i następnym pojawieniu.
Stwierdziliśmy, że jedynie badanie przeszłego ruchu komety pod wpływem perturbacji Galaktycznych pozwala ustalić, które komety można uznać za dynamicznie nowe. W naszej próbce zaledwie 30% komet zasługiwało na to miano. Większość miała małe poprzednie odległości peryhelium, co oznacza, że już w poprzednim peryhelium większość z badanych komet wniknęła do wnętrza Układu Słonecznego (poniżej umownej granicy 15 AU). Z drugiej strony ok. 60% badanych komet opuści w przyszłości Układ Słoneczny poruszając się po orbitach hiperbolicznych. Pokazuje to jak złożone jest pytanie o źródło komet długookresowych.
Wykazaliśmy również, że znaczący procent komet długookresowych może pojawiać się w strefie widzialności co najmniej dwa lub trzy razy pod rząd.
