En radiobild av Comet 46P / Wirtanen (vänster) och en optisk bild (höger). Radiobilden har 1000 gånger upplösningen som den optiska och zoomar in på den innersta delen av kometens koma.
(Bild: © ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), M. Cordiner, NASA / CUA; Derek Demeter, Emil Buehler Planetarium)
Precis i tid för jul lyser den senaste uppträdandet av en komet som en vacker prydnad på himlen - en härlig grönhöljd behandling för amatörer och forskare.
Den 16 december gjorde Comet 46P / Wirtanen sitt närmaste tillvägagångssätt till jorden på mer än 20 år, tillbaka när digitala kameror och laserastronomi var i sin barndom. Med mycket mer avancerade verktyg förde astronomer idag den himmelska besökaren under aldrig tidigare skådad granskning.
På W.M. Keck-observatoriet på Hawaii, en grupp forskare under ledning av Boncho Bonev (en fysiker vid amerikanska universitetet) var lurade av förväntan. [Fantastiska foton: Brilliant Comet 46P / Wirtanen Wows Stargazers]
"Det är mycket spännande eftersom kometen är så nära och tillräckligt ljus för detaljerade astronomiska studier," sade Bonev i ett uttalande från observatoriet. "Kometen Wirtanen är bara 30 månavstånd från vår planet, vilket betyder att det är ungefär 30 gånger avståndet till månen. Det är ingenting jämfört med de stora avstånd som astronomer vanligtvis arbetar med."
Teamet fick prisvärda teleskoptid mellan 16 och 17 december, just när närmaste tillvägagångssätt inträffade. Deras timing sammanföll perfekt med relanceringen av det nyligen uppgraderade instrumentet NIRSPEC (Near-Infrared Spectrograph). NIRSPEC har fler pixlar som arbetar med större känslighet, vilket gör att astronomer kan upptäcka mycket svagare föremål på himlen.
"Vi installerade mer känsliga detektorer och ersatte de digitala bildbehandlingsenheterna, tillsammans med andra mekanismer och optik, med helt nya för att ge instrumentet ett nytt livslån," Ian McLean, University of California i Los Angeles fysiker och astronom som verkligen pressade på att NIRSPEC skulle tas i drift 1999, sade i samma uttalande.
Det är för tidigt att säga vad NIRSPEC fångade på Wirtanen, eftersom vetenskapens resultat ofta tar månader att analysera åtminstone. Men potentialen för färsk insikt drev teamet - särskilt i jakten på att hitta prebiotiska molekyler (vatten, ammoniak, kolväten) eller föregångsingredienserna till livet.
"Även om vårt mål är att karakterisera Comet Wirtanens kemiska sammansättning finns det alltid möjligheten att se något oväntat eller upptäcka något nytt som kommer att ta upp nya frågor att ta itu med. Det är det som gör vetenskapen så spännande," sade Bonev.
Livets byggstenar
På den motsatta halvklotet till Keck såg Chiles Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) också kometens passage precis innan dess närmaste tillvägagångssätt, den 2 december och 9 december. Teamets mål var att skymta det gasformiga kuvertet som omger kärnan - en region som är mer känd som koma.
"Denna komet orsakar en rörelse i de professionella och amatörastronomisamhällena på grund av dess kombinerade ljusstyrka och närhet, vilket gör att vi kan studera den i enastående detalj," sade NASA: s Martin Cordiner, som ledde teamet som gjorde ALMA-observationer, i ett uttalande från observatoriet. "När kometen närmade sig solen, värmdes dess iskalla kropp upp och släppte vattenånga och olika andra partiklar lagrade inuti och bildade den karakteristiska uppblåsta komaen och den långsträckta svansen."
ALMA zoomade in i hjärtat av Wirtanen och fångade glöd från en organisk molekyl som kallas vätecyanid. Organiker fångar forskarnas uppmärksamhet eftersom dessa kolkedjiga molekyler är byggstenarna i livet på jorden.
Tidigare bilder som släppts från ALMA visar vätecyaniden sammansatt i ett något snedigt mönster inuti koma, men mer detaljerade resultat kommer att släppas i framtida vetenskapliga artiklar. Konstruktionen av ALMA: s 66 individuella radiomottagare gör det möjligt för astronomer att titta på himlen i millimeter- och submillimetervåglängder. Den zonen i det elektromagnetiska spektrumet kan avslöja saker som är osynliga för det mänskliga ögat, till exempel komekoméer eller planetariska system höljda av damm. Genom att titta på extremt långt borta objekt tittar ALMA också tillbaka i tiden till vårt universums tidigaste galaxer.
När det gäller Wirtanen, reser den långsamt bort till Jupiter i sin bana tills den cirklar nära vår planet ännu en gång på 5,5 år. Det låter som länge tills du börjar jämföra Wirtanens omloppsbana med mer berömda kometer som Halley, som tar cirka 75 år att kretsa runt solen. Vissa kometer från det avlägsna Oort Cloud kan ta tusentals år eller till och med tiotusentals år för ett upprepat besök, har forskare beräknat.
