Łowcy komet

Na początku XVII wieku Jan Kepler pisał, że „komet we Wszechświecie jest tak dużo, jak ryb w oceanie”. I już to samo stwierdzenie daje dostateczną podstawę na to, aby odkrywców tych kosmicznych wagabundów zwać łowcami. Na powyższe miano zasługują oni jednak z innego jeszcze, może nawet bardziej ważkiego powodu. Gdyby bowiem zapytać doświadczonego obserwatora, czy trudno odkryć nową kometę, jego odpowiedź brzmiałaby zapewne tak samo, jak odpowiedź zagadniętego rybaka o to, czy trudno złowić szczupaka. W obu przecież przypadkach trzeba coś wiedzieć o naturze poszukiwanego obiektu, mieć dużą dozę szczęścia i wielką wytrwałość w czynieniu poszukiwań. Ta ostatnia cecha wymagana jest zwłaszcza od łowcy komet. Na przykład amerykański miłośnik astronomii Donald E. Machholz swą pierwszą kometę odkrył po 1700 godzinach systematycznych obserwacji. Rozpoczął je w październiku 1975 roku, a szczęście uśmiechnęło się do niego dopiero 12 sierpnia 1978 roku. O ileż więcej szczęścia miał kanadyjski miłośnik astronomii Rolf Meier, którego pierwsza kometa kosztowała tylko 50 godzin penetracji nieba. Była to w dodatku pierwsza kometa odkryta przez Kanadyjczyka.

W naszych czasach wiele komet odkrywanych jest zupełnie przypadkowo przez profesjonalnych astronomów. Fotografują oni niebo za pomocą dużych teleskopów i przy tej okazji bardzo często odkrywają komety już wtedy, gdy te znajdują się jeszcze bardzo daleko od Słońca i nie są dostępne dla instrumentów miłośniczych. Przykładem może być chociażby kometa, którą odkrył astronom amerykański Edward L. G. Bowell na kliszach naświetlonych 13, 14 i 16 marca 1980 roku za pomocą astrografu Obserwatorium Lowella we Flagstaff. W chwili odkrycia znajdowała się ona w gwiazdozbiorze Lwa, świecąca tam jako mglisty obiekt 16,5 wielkości gwiazdowej. Niedaleko od niej znajdował się Jowisz i początkowo nawet sądzono, iż oba obiekty nie tylko na kliszy, ale i w przestrzeni są blisko siebie. Wyglądało po prostu na to, że astronomowie zaobserwowali właśnie moment, gdy kometa pod wpływem siły ciążenia największej planety przekształca się z długookresowej w krótkookresową. W każdym razie wskazywała na to jej prowizoryczna orbita, obliczona przez Briana G. Marsdena na podstawie trzech obserwacji Bowella. Mimo jednak uwzględnienia w tych rachunkach wszystkich zakłóceń, jakie na ruch komety mógł wpłynąć masywny Jowisz, obliczona jej pozycja nie zgadzała się z obserwowaną. Dopiero dokładniejsze rachunki wykazały, iż oba ciała tylko pozornie są na niebie blisko siebie, w rzeczywistości zaś odległość między nimi jest bardzo duża. W tym bowiem czasie kometa Bowella była oddalona od Słońca o 7 jednostek astronomicznych, czyli znajdowała się daleko za orbitą Jowisza, gdzie komety jeszcze słabo świecą i z tego powodu są rzadko obserwowane. Nic więc dziwnego, że Marsden początkowo nie bardzo wierzył swym rachunkom i obliczenia wielokrotnie powtarzał. Próbował przy tym różnych wariantów lecz wszelkie próby zbliżenia komety do Jowisza były daremne.

Kometa Bowella porusza się po orbicie quasi-parabolicznej tylko nieznacznie nachylonej względem ekliptyki. Udało się ją odkryć, gdy była jeszcze bardzo od nas oddalona, toteż astronomowie będą mieli możliwość obserwować ją w ciągu wyjątkowo długiego czasu. W grudniu 1980 roku kometa Bowella minęła Jowisza w odległości 0,23 jednostki astronomicznej, a przez punkt przysłoneczny ma przejść w marcu 1982 roku. Wkrótce potem winna być okazałym obiektem, chociaż z wszelkimi prognozami na ten temat trzeba być ostrożnym, bo — jak wiadomo — „z kometami nigdy nic nie wiadomo”. W każdym razie spośród Wszystkich komet, które ludzkość w swej dotychczasowej historii obserwowała, kometa Bowella z uwagi na orbitę i okoliczność odkrycia należy do najciekawszych. Dalsze zaś jej obserwacje wykażą, czy i pod innymi względami zasługuje na to wyróżnienie. I choćby już w oparciu o ten przykład można wnioskować, że dla nauki cenne może być nie tylko samo odkrycie komety, ale i jej późniejsze obserwacje. A w tym przypadku astronomia bardzo zawsze liczy na pomoc miłośników astronomii.

Główną jednak domeną wielu obserwatorów to poszukiwanie nowych komet. Systematycznie przeglądają oni niebo za pomocą specjalnie do tego celu przystosowanych lunet, zwanych szukaczami komet. Charakteryzują się one dużym polem widzenia i znaczną światłosiłą oraz takim montażem, aby można je było poruszać równolegle do horyzontu i wolno „przeczesywać” szeroki pas nieba. Po jakimś czasie obserwator podnosi lunetę i opisaną wyżej czynność powtarza, przeglądając w ten sposób możliwie największą część firmamentu. A ponieważ komety największą jasność mają w pobliżu Słońca, największe prawdopodobieństwo odkrycia istnieje wieczorem nad zachodnim horyzontem, koło północy nad horyzontem północnym, a rano nad wschodnim horyzontem. Ten ranny przegląd nieba nie jest wcale taki przyjemny, jak pozornie mogłoby się komuś wydawać. W tym czasie na dworze i latem jest chłodno, a przy tym każdy z nas ma wtedy najpiękniejsze sny i nie tak łatwo przychodzi nam oderwać głowę od poduszki. W dodatku nie należy sądzić, że kometa będzie czekała na obserwatora i wystarczy raz lub dwa zrezygnować z ciepłej pościeli, aby zostać szczęśliwym odkrywcą. Na to trzeba poświęcić wiele godzin pracy i to nie tylko przy okularze lunety, ale i nad książką. Nie wystarczy bowiem, by łowca komet miał dobry wzrok i znośne warunki obserwacyjne, o które w naszym cywilizowanym świecie coraz trudniej. Musi jeszcze dobrze znać niebo, gdyż jest na nim tysiące mgławic i gromad gwiezdnych, na pierwszy rzut oka nie wiele różniących się wyglądem od słabych komet. Doświadczony obserwator powinien więc zapamiętać położenie setki tych mylących obiektów, a gdy ma przy tym jakieś wątpliwości, musi sięgnąć po odpowiednie katalogi i atlasy. Są przecież takie miejsca na niebie, gdzie obiektów tych jest wyjątkowo dużo i właściwie nie jest możliwe, aby o nich wszystkich pamiętać. Za przykład może służyć gwiazdozbiór Panny, w którym znajduje się co najmniej 400 obiektów przypominających kometę bez warkocza.

Szczęśliwy odkrywca komety powinien możliwie najszybciej powiadomić o tym najbliższe obserwatorium astronomiczne. Obserwatorium zaś, sprawdziwszy otrzymaną wiadomość, przesyła ją w specjalnym kodzie cyfrowym do Międzynarodowego Biura Telegramów Astronomicznych. Przez wiele lat znajdowało się ono w Kopenhadze, a od roku 1965 działa przy Obserwatorium Astrofizycznym Smithsona w Cambridge (USA). Kieruje nim wspomniany już Marsden, znany amerykański specjalista od mechaniki nieba, który obliczył dziesiątki orbit komet i planetoid. Biuro to natychmiast powiadamia o odkryciu obserwatorów całego świata, mobilizując ich do obserwacji nowego obiektu. Gdy na przykład japoński astronom odkryje nową kometę, to w ciągu kilku zaledwie godzin po przekazaniu tej wiadomości do Międzynarodowego Biura Telegramów Astronomicznych w najróżniejszych zakątkach świata mogą być na nią skierowane dziesiątki teleskopów. Wkrótce zaś potem do Cambridge napływają liczne o nim informacje. Najważniejsze są dane o jego położeniu na niebie, aby można było obliczyć dla odkrytego ciała orbitę. Im więcej tych obserwacji, tym obliczona orbita jest dokładniejsza i tym dokładniejsza jest obliczona w oparciu o nią efemeryda komety. Dane te można wyznaczyć jedynie wtedy, gdy do dyspozycji są co najmniej trzy obserwacje jej położeń na niebie.

Nowo odkrytą kometę oznacza się nazwiskiem odkrywcy lub odkrywców, rokiem odkrycia i małą literą alfabetu łacińskiego według kolejności odkrycia (1981a, 1981b, 1981c itd.). Jest to oznaczenie prowizoryczne, stosowane dotąd, dokąd nie obliczy się dokładnej orbity komety. Wtedy dostaje ona oznaczenie definitywne, składające się z roku przejścia przez punkt przysłoneczny i cyfry rzymskiej, oznaczającej kolejność tego przejścia w danym roku (1981 I, 1981 II, 1981 III itd.). Niezależnie od tego kometa nosi nazwisko odkrywcy lub odkrywców, ale jedynie trzech pierwszych. Niekiedy sprawa jest bardziej skomplikowana, za przykład zaś może służyć historia odkrycia komety 1949c i jej nazwy. Otóż pewnej nocy Vaine Bappu, młody pracownik obserwatorium Oak Ridge (USA), sfotografował fragment Drogi Mlecznej w Łabędziu. Jego pracą Kierował Bart Jan Bok, astronom amerykański pochodzenia holenderskiego, sławny badacz naszego układu gwiazdowego. Gdy następnego dnia obaj uczeni oglądali uzyskaną kliszę i podziwiali jakość obrazów gwiazd, przypadkowo znalazł się tam student Newkirk i zwrócił im uwagę na rozmazany obraz jednej z nich. Była to nowa kometa, która słusznie chyba otrzymała nazwiska wszystkich trzech: Bappu-Bok-Newkirk. Zdarza się też, że kometa nosi nie nazwisko odkrywcy, ale astronoma szczególnie zasłużonego w poznaniu jej orbity. Przykładem może być słynna kometa Halleya. Inny tego rodzaju przypadek to kometa nosząca nazwisko astronoma angielskiego Andrewa Cloda D. Crommelina (1865–1939). Jest to znowu uznanie dla badacza, który w oparciu o swe badania wykazał, że kometa odkryta w roku 1928 przez Yamasaka i Forbesa była w roku 1818 obserwowana przez J. L. Ponsa, w roku 1873 przez J. Coggia'e i F. A. T. Winnecke'a. Stwierdził on ponadto, iż już w roku 1457 była obserwowana przez Paolo dal Pozzo Toscanelliego (1397–1482) i że można ją utożsamić z kometą z roku 1625.

Wymieniony wyżej Jean Louis Pons (1761–1831) jest absolutnym rekordzistą, jeżeli idzie o liczbę odkrytych komet. Swą działalność rozpoczął w roku 1813 w Marsylii, gdzie początkowo był pomocnikiem astronoma, później zaś samodzielnym obserwatorem. Od roku 1825 aż do końca swych dni kierował obserwatorium we Florencji. Wsławił się odkryciem 37 komet, wśród których była również sławna kometa Enckego. Właściwie po raz pierwszy zaobserwował ją astronom francuski Piotr Méchain (1744–1804) już 17 stycznia 1786 roku, ale nikt wówczas nie przypuszczał, że jest to kometa okresowa. Podczas jej powrotu w roku 1795 została na nowo odkryta przez Karolinę Herschel (1750–1848) i sytuacja powtórzyła się w roku 1805, kiedy to ponownie została znaleziona niezależnie przez trzech obserwatorów: Ponsa w Marsylii, Philipa J. Hutha we Frankfurcie nad Odrą i Aleksisa Bouvarda w Paryżu. Po raz czwarty została odkryta 28 listopada 1818 roku przez Ponsa, który obserwował ją do 12 stycznia 1819 roku. Na tej podstawie astronom niemiecki Johan Franz Encke (1791–1865) obliczył jej orbitę oraz określił czas przejścia przez punkt przysłoneczny na 27 stycznia 1819 roku. Stwierdził ponadto, że porusza się ona po eliptycznej orbicie w okresie 1207 dni (3,3 lat) i że komety z lat 1786, 1795, 1805 i 1819 to jedna i ta sama kometa. Po komecie Halleya była to dopiero druga znana kometa okresowa.

Drugie miejsce pod względem liczby odkrytych komet zajmuje astronom amerykański William Robert Brooks (1844–1921). W ciągu 29 lat swej działalności obserwacyjnej odkrył ich 24 i im głównie zawdzięcza swą sławę. Odnosi się to również do astronoma francuskiego Charlesa Messiera (1730–1817), który przez wiele lat z pasją zajmował się odkrywaniem komet. Pochodził z biednej rodziny i nie otrzymał odpowiedniego wykształcenia, a jedynie przypadek sprawił, iż zetknął się z astronomią. Mianowicie w roku 1751 podjął pracę u znanego astronoma paryskiego Josepha Nicolasa Delisle (1688–1768), któremu początkowo sekretarzował, później zaś pomagał w obserwacjach. Wkrótce potem Messier stał się samodzielnym obserwatorem i rozpoczął ożywioną działalność na tym polu. W roku 1774 opracował pierwszy katalog obiektów mgławicowych (mgławic, galaktyk i gromad gwiezdnych), zawierający 103 obiekty, z czego 68 odkrytych zostało przez niego samego (patrz Urania nr 10 z 1981 roku). Na pierwszym miejscu znalazła się sławna dziś mgławica Kraba w gwiazdozbiorze Byka, którą odkrył 12 września 1758 roku. Katalog ten Messier opracował właśnie z myślą o kometach, bo — jak już wspomniano — niekiedy są one bardzo podobne do obiektów mgławicowych i łatwo je z nimi pomylić. W ten sposób znacznie ułatwił sobie poszukiwania, odkrywając w latach 1763–1802 ogółem 14 komet. W liczbie tej znalazła się kometa 1770 I, nazwana później kometą Lexella na cześć astronoma fińskiego Andersa J. Lexella (1740–1784), który obliczył jej orbitę i wykazał, że w latach 1767 i 1779 miała duże zbliżenia do Jowisza, które radykalnie zmieniły jej ruch.

O wielkim zaangażowaniu Messiera w poszukiwaniu nowych komet mówi popularna swego czasu w Paryżu anegdota. Dowiadujemy się z niej, że po odkryciu dwunastej z kolei komety był on zmuszony na jakiś czas zaniechać obserwacji, ponieważ rozchorowała mu się żona i trzeba było poświęcić się jej pielęgnacji. Niestety, poświęcenie to okazało się daremne, choroba bowiem była bardzo poważna i małżonka Messiera mimo wysiłków ze strony lekarzy zmarła. Pech zaś chciał, że akurat w tym czasie na niebie pojawiła się jasna kometa, którą naturalnie odkrył konkurujący z nim Montagne. Messier nie mógł się z tym pogodzić i gdy po pogrzebie małżonki jeden z przyjaciół złożył mu kondolencje, astronom miał podobno w roztargnieniu powiedzieć z płaczem: „Tak, to wielkie dla mnie nieszczęście, a w dodatku zmarła mi żona”.

Do grona sławnych łowców komet należy niewątpliwie zaliczyć astronoma amerykańskiego Edwarda Emersona Barnarda (1857–1923). Urodził się on przy akompaniamencie wybuchów artyleryjskich pocisków, w okresie wojny domowej stanów północnych z południowymi. Też pochodził z biednej rodziny i zaledwie po dwóch miesiącach nauki musiał opuścić szkołę. Mając dziewięć lat rozpoczął pracę jako pomocnik fotografa w rodzinnym Nashville (Tennesse) i to zdecydowało o jego dalszym losie, gdyż tam po raz pierwszy zetknął się z astronomią, która pochłonęła go całkowicie i wytyczyła mu kierunek działania. W roku 1877 z zaoszczędzonych pieniędzy kupił teleskop o średnicy 12,5 cm i rozpoczął systematyczne przeglądy nieba. Pierwszą kometę odkrył 18 maja 1881 roku, lecz odkrycie to nie zostało formalnie ogłoszone i kometa przesunęła się po firmamencie nieobserwowana przez innych astronomów. Jednak już 17 września tegoż roku dostrzegł drugą kometę (1881 VI), a 13 września 1882 roku trzecią (1882 III). Poszukiwania te kontynuował, odkrywając w latach 1881–1892 ogółem 16 komet. Za pięć z nich otrzymał po 200 dolarów nagrody od H. H. Warnera z Rochester (Nowy Jork), który w ten sposób wynagradzał amerykańskich astronomów za każde odkrycie nieznanej dotąd komety. Z pieniędzy tych Barnard kupił skromny dom, znany wśród mieszkańców Nashville jako „dom komet”. Musiał oczywiście zaciągnąć pożyczki, gdyż otrzymane od Warnera nagrody nie wystarczały. Gdy później wierzyciele domagali się spłaty zaciągniętego długu, podobno Barnard miał im odpowiedzieć: „Poczekajcie jeszcze trochę, może odkryję kometę, to zapłacę”.

Wiedzę swą Barnard pogłębiał drogą samokształcenia, uzyskane zaś stypendium umożliwiło mu podjęcie studiów na uniwersytecie Vanderbilta w Nashville. Po ich ukończeniu podjął pracę w obserwatorium Licka na Górze Hamilton, dokonując tam wielu ważnych dla nauki odkryć. Główną domeną jego pracy była fotografia nieba i w tej dziedzinie osiągnął najwspanialsze rezultaty. Wydana w roku 1918 przez Obserwatorium Licka publikacja zawiera wiele pięknych fotografii komet, które pod koniec ubiegłego wieku i na początku bieżącego stulecia uzyskał Barnard za pomocą obiektywu Willarda o średnicy sześciu cali. Jedna z nich przedstawia znaną galaktykę w Andromedzie i słabą kometę Holmesa z roku 1892 bez charakterystycznego dla tych ciał ogona. Tak więc na jednym zdjęciu widać galaktykę oddaloną od nas o dwa miliony lat światła, gwiazdy leżące w odległości 20 lat światła i kometę, od której światło biegło jedynie 10 minut. W chwili bowiem wykonywania tej fotografii (21 listopada 1892 roku) kometa Holmesa była oddalona od Ziemii tylko o 200 milionów kilometrów.

Barnard był oczarowany gwiaździstym niebem, co wyznał w następujących słowach: „Droga Mleczna zawsze bardzo mnie interesowała, toteż jej godnym uwagi utworom od początku działalności obserwacyjnej z zainteresowaniem się przyglądałem. A astronom poszukujący komet ma większą możliwość dostrzegać piękno na niebie niż jakikolwiek inny obserwator. Widoki na Drogę Mleczną zawsze mnie wzruszały i w ciągu wielu nocnych obserwacji oddziaływały na mnie bardziej niż co innego”. Słowa te nic nie straciły ze swej aktualności, toteż nie ma nic dziwnego w tym, że i dziś wielu miłośników astronomii z pasją zajmuje się poszukiwaniem komet. Od mniej więcej dwudziestu laty bardzo aktywni w tej dziedzinie są miłośnicy japońscy. Poszukiwanie nowych komet, zwanych w języku japońskim „hokiboszi”, to zajęcie niezmiernie popularne w kraju „kwitnącej wiśni”. Japońscy obserwatorzy, których trzon stanowią miłośnicy astronomii, odgrywają dużą rolę w odkrywaniu nowych komet. Od roku 1960 przypada na nich jedna trzecia wszystkich odkryć na świecie, a dwie trzecie jeżeli idzie o odkrycia dokonane wizualnie. Seniorem tej grupy miłośników astronomii jest S. Kaho, który przed 45 laty jako pierwszy Japończyk odkrył nową kometę.1 Jego rodak Minoru Honda ma na swym koncie 12 odkryć dokonanych w latach 1940–1968 i znajduje się na czele żyjących łowców komet. Tuż za nim plasują się zmarły niedawno amerykański miłośnik astronomii Leslie C. Peltier, astronom czechosłowacki Antoni Mrkos i australijski miłośnik astronomii William A. Bradfield.

Lawina odkryć zaczęła się typowo po japońsku przed dwudziestu laty. Historia jest zupełnie lapidarna i nie ma astronomicznego podłoża, a jej początek wcale nie zapowiadał tak wspaniałych wyników. Otóż w roku 1562 skromny japoński przedsiębiorca Ikeya zbankrutował, czym naraził na szwank nie tylko swoje imię, ale i swych najbliższych. Takie bowiem niepowodzenie w stosunkach panujących w Japonii rzuca cień na całą rodzinę, toteż syn pechowego przedsiębiorcy (wówczas jeszcze uczeń gimnazjum), postanowił zmyć tę rodzinną hańbę jakimś nadzwyczajnym czynem. A ponieważ interesował się astronomią i akurat przeczytał jakiś artykuł o osiągnięciach Hondy, postanowił i on zostać odkrywcą komety. W wolnych chwilach własnoręcznie wyszlifował zwierciadło o średnicy 20 cm i zbudował teleskop, którym niezwłocznie rozpoczął systematyczny przegląd nocnego nieba. Wysiłek nie był daremny, bo już 2 stycznia 1963 roku Karou Ikeya odkrył swą pierwszą kometę, a dalsze w następnych czterech kolejnych latach. Ta niezwykła historia, dostała się na strony tytułowe tamtejszych dzienników. W ten sposób, młody Ikeya w ciągu dosłownie jednego dnia stał się czymś w rodzaju bohatera narodowego Japonii. Astronomia miłośnicza, zwłaszcza zaś tamtejsi łowcy komet, pozyskali do swego grona licznych nowych adeptów. Wielu z nich ma dziś na swym koncie co najmniej jedną odkrytą przez siebie kometę.

Tylko we współczesnej Japonii możliwe było to, co się zdarzyło 5 października 1975 roku. W dniu tym trzech obserwatorów (Hiroaki Mori, Yasuo Sato i Shigehisa Fujikawa), zamieszkali w różnych regionach kraju, odkryli w gwiazdozbiorze Hydry kometę o jasności 10-11 wielkości gwiazdowej. Nie upłynęła nawet godzina, a pięciu innych japońskich obserwatorów (Shigenori Suzuki, Yoshikazu Saigusa, Hiroaki Mori, Kiyomi Okazaki i Shigeru Furuyama) znalazło drugą kometę. W chwili odkrycia znajdowała się ona w gwiazdozbiorze Wielkiej Nieźdwiedzicy i świeciła jako mglisty obiekt 8-9 wielkości gwiazdowej. Niestety, zgodnie z przyjętym zwyczajem kometa ta nosi tylko nazwiska trzech pierwszych obserwatorów. Ale na uwagę zasługuje fakt, że Mori jednej i tej samej nocy odkrył dwie komety. A przecież tego roku na całym świecie tylko trzy komety były odkryte wizualnie. W sumie znaleziono ich 17, lecz pozostałe 14 zostały dostrzeżone na kliszach fotograficznych otrzymanych za pomocą dużych teleskopów. Już to samo świadczy o wielkiej aktywności japońskich łowców komet. Byłoby wspaniale, gdyby ich osiągnięcia zdopingowały polskich miłośników astronomii. Jeżeli bowiem mamy brać przykład z Japonii, to może warto byłoby w tych planach uwzględnić różne aspekty tamtejszego życia, a nie tylko działalność gospodarczą. A w przypadku komet mamy przecież o wiele starsze od nich tradycje.