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P/2021 HS (PANSTARRS) 彗星と低活動彗星検出への挑戦

2023-03-02 22:29:34 | NEO
P/2021 HS (PANSTARRS) 彗星と低活動彗星検出への挑戦

概要
木星族彗星 (JFC) P/2021 HS (PANSTARRS) は0.8天文単位での近日点通過の数週間は、彗星としては非典型的です。 ここ
偶然の調査検出と対象を絞った観察を使用して、根本的な原因の調査を提示します。 アクティビティの検出は
による前方散乱効果によって強化された非常に弱いコマによって引き起こされます。
~140°の位相角に達する彗星. コマの形態は、700 m^2 以下の小さな活性領域によって生成される持続的な昇華駆動の活性
彗星でこれまでに測定された最小値の。 彗星核の位相関数 絶対等級を意味する 0.035 ± 0.002 mag/deg の位相係数を示します。
H = 18.31±0.04およびG = -0.13の位相勾配、典型的な色と一致するJFC核。 熱観測は、核の直径が 0.6 ~ 1.1 km であることを示唆しており、典型的な彗星核よりも高い 0.04 ~ 0.23 の光学アルベドを示唆しています。
アンダストトレイルと流星活動の失敗した検索により、ダストの堆積が最小限であることが確認されました
軌道に沿って、合計 . 10^8 kg。 P/2021 HS は動的に不安定であるため、同様に
典型的なJFCには、それが海王星横断領域に起源があると推測しています。
そして、揮発性物質の極端な枯渇は、以前の多数の
太陽系内部への通路。 の彗星的性質の劇的な発見
P/2021 HS は、活動レベルが非常に低い彗星を検出するという課題を強調しています。 前方散乱が顕著である高位相角での観測は、
そのような彗星を識別するのに役立ちます。
キーワード: 彗星 (280) — 近地球天体 (1092) — 短周期彗星 (1452) — コマエ (271)

1.はじめに
彗星は、太陽系外縁部で発生した、氷に富む未降着微惑星です。
それらは原始惑星系円盤内の異なる場所で形成され、
さまざまな進化経路、したがって幅広い観察特性を示します。
たとえば、一部の彗星は平均よりもはるかに多くの塵やガスを生成しますが、一部の彗星は逆の振る舞いをします。 このような多様性は次数で説明できます。
経年変化による揮発性物質や地表近くの粉塵の枯渇、および存在量の減少
出産環境における揮発性物質の研究、したがって彗星の活動亢進または活動低下の原因、すなわち揮発性物質の貯蔵と放出の理解は、私たちに情報を提供します。
彗星の起源と進化についての知識。 しかし、そのような努力はしばしば
彗星の無秩序な動的進化と限られた解釈によって妨げられた
地球ベースまたは宇宙船の観測によってさえ許可されています (例えば、Choukroun et al.
2020)。 ほとんどの短周期彗星の軌道を確実に追跡できるのは、
103 ~ 104 歳 (Tancredi 2014)、彼らの生涯のごく一部です。 の振る舞い
彗星はまた、数回の軌道回転で劇的に変化する可能性があります (例: 240P/NEAT、
252P/LINEAR、ケリーら。 2019a; 李等。 2017)、評価を困難にしている
限られた軌道の観測に基づく彗星の揮発性成分。
彗星 P/2021 HS (PANSTARRS) は、2021 年 4 月 16 日に Pan-STARRS (Pan-STARRS) サーベイによって最初に発見されました。
小惑星として (Bulger et al. 2021)。 近日点距離 q = 0.80 au で木星
Tisserand パラメーター TJ = 2.27 であるため、同時に次の定義に当てはまります。
地球近傍彗星と木星系彗星 (JFC)。 地球との最小軌道交差距離は 0.04 天文単位、絶対等級は
20.6、彗星は潜在的に危険なオブジェクト (PHO) としても分類されます。 P/2021 HS
2021 年 7 月と 8 月に撮影された画像に昏睡状態が見られたのは、その数週間後です。
近日点通過から (Weryk et al. 2021)。 ここでは、データの分析を紹介します
時間領域の調査と専用の観測キャンペーンのコレクションによって収集され、
現在の状態、活動メカニズム、および性質を理解することを目的としています
P/2021 HS。


図 1. 2021 年 5 月 29 日の P/2021 HS の NEOWISE W2 表面輝度プロファイル (左)
パネル) および NEOWISE によって測定された 9 月 19 日 (右パネル)。 どちらも重要ではない
コマが検出されました。 エラーバーは小さすぎて図に表示できません。


図 2. ダスト生成メトリック A(0°
時間の関数としての P/2021 HS の )f ρ は、次のように表されます。
g、r、および i バンド ZTF 測光測定から得られた、近日点までの日数 T −Tp。


図 3. 絶対等級 H(1, 1, α) (小惑星のような小惑星の明るさ)
rh = 1 au、Δ = 1 au に基づいていますが、位相角の影響は補正されていません)。
位相角の関数としての 3 色 ZTF 観測から導出されます。 実線は
α
0.035 ± 0.002 mag/度。 破線は H = 18.31 および G = −0.13 の HG モデルです。本文に記載の通り。


図 4. ZTF と LDT からの測光と、P/2021 HS のモデル化された光度曲線。
コマが検出されたエポックは「C」でマークされています。 破線の曲線は
H = 18.1、G = −0.13、および位相を仮定した核の適合光度曲線
図 3 から導き出される 0.035 mag/deg の傾き。 点線はシュライヒャー・マーカス
固定角度アパーチャ用に補正され、r バンドに適合するコマ収差のダスト関数
彗星が活動していた測光。 実線の曲線は、2 つの光度曲線の合計です。

5。結論
木星系彗星 P/2021 HS (PANSTARRS) は、塵の発生量で言えば
これまでに観測された活動の中で最も低いレベルの彗星の中で、近日点での速度。
光位相曲線と熱観測は、直径が
0.6 ~ 1.1 km、アルベドは 0.04 ~ 0.12 です。 極薄コマ
中の強力な前方散乱強化のおかげでのみ検出されました
α=139◦
2021年の出現で結合します。 測定されたコマ フラックスは次のように変換されます。
アクティブエリアはわずか 700 m2 で、これまでに測定された中で最も低い値の 1 つです。
彗星、そのようないくつかの注目すべき低活動彗星よりも一桁小さい
209P/LINEAR と (3552) ドン・キホーテ6
. ダストトレイルと流星の検索
活動は空になり、ダストトレイルの質量の上限が
. 108 kg、彗星がほとんど活動していないという仮説と一致
しばらく。
力学的分析は、P/2021 HS が木星と時折遭遇することを示しています。
最新のものは 1670 年に 0.05 天文単位の距離で発生しました。 これは並んでいます
この彗星は典型的な木星系彗星であり、起源は
海王星横断地域。 極端に活動レベルが低いのは、その結果である可能性が高い
過度の通過によって引き起こされる表面近くの揮発性物質の極端な枯渇の
太陽系内部。 252P/LINEAR、297P/Beshore、
332P/池谷・村上 (Li et al. 2017; Ye 2017) であり、可能性を排除できない
そのP / 2021 HSは、将来的にラインに参加します。
現在、これほど活動の低い彗星は、従来の方法では検出が困難です。
ブロードバンド調査、たとえ深い被ばくがあっても。 黄昏の方向に焦点を当てた調査 (例: Seaman et al. 2018; Ye et al. 2020) は、彗星を検出する傾向があります。
高い位相角で、活動が非常に低い彗星を識別するのに役立つ場合があります。 あるいは、ディープナローバンドイメージングは、輝線/バンドの信号を分離できます
条件が正しければ、高位相角サーチの感度に匹敵します。
この論文を改善するための議論と提案をしてくれた Matthew Knight、Zhong-Yi Lin、David Kaplan に感謝します。 また、2 人の匿名のレフェリーにも感謝します。
丁寧なレビューと貴重なコメント。 ベン・シャフランスキー、セシリアに感謝します
Siqueiros、および Ishara Nisley は、ローウェル ディスカバリーの運用サポートに対して
Telescope、Lukas Demetz、Hidetaka Sato、Patricia Arevalo、Alfredo
私たちの分析のために彼らのデータを提供してくれたZenteno。 QY、MSPK、および TF 確認応答
NASA Solar System Workings 賞 80NSSC21K0156 からのサポート。
サミュエル オシン望遠鏡 48 インチと
Zwicky Transient Facility プロジェクトの一環として、パロマー天文台にある 60 インチ望遠鏡。 ZTF は、グラント番号の下で国立科学財団によってサポートされています。
AST-2034437 および Caltech、IPAC、Weizmann Institute of
科学、ストックホルム大学、メリーランド大学のオスカー クライン センター、
Deutsches Elektronen-Synchrotron and Humboldt University, the TANGO Consortium of Taiwan, ウィスコンシン大学ミルウォーキー校, Trinity College Dublin,
ローレンス リバモア国立研究所、および IN2P3、フランス。 運営はCOO、IPAC、UWが担当。
この研究は、運営するカナダ天文データセンターの施設を使用しました
カナディアン スペースの支援を受けて、カナダ国立研究評議会によって
エージェンシー。
このプロジェクトでは、Dark Energy Camera (DECam) で取得したデータを使用しました。
Dark Energy Survey (DES) の協力によって構築されました。 DES の資金調達
プロジェクトは、米国エネルギー省、米国国立科学局によって提供されています。
財団、スペイン科学教育省、英国科学技術施設評議会、高等教育資金評議会
イングランド、大学の国立スーパーコンピューティング アプリケーション センター
イリノイ州アーバナ シャンペーン校、カブリ宇宙物理学研究所
シカゴ大学、オハイオの宇宙論と宇宙素粒子物理学センター
州立大学ミッチェル基礎物理学天文学研究所
Texas A&M University, Financiadora de Estudos e Projetos, Funda¸cœao Carlos Chagas Filho de Amparo `a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, Conselho Nacional de
Desenvolvimento Cient´ıfico e Tecnol´ogico および Ministério da Ciˆencia, Tecnologia
e Inova¸caœ、Deutsche Forschungsgemeinschaft および協力機関
ダークエネルギー調査で。
協力機関は、大学のアルゴンヌ国立研究所です。
カリフォルニア州サンタクルーズ校、ケンブリッジ大学、調査研究センター
En´ergeticas、Medioambientales y Tecnol´ogicasマドリード、シカゴ大学、ユニバーシティ カレッジ ロンドン、DES-ブラジル コンソーシアム、エジンバラ大学、
Eidgen¨ossische Technische Hochschule (ETH) Z¨urich, Fermi National Accelerator
イリノイ大学アーバナ シャンペーン校、エスパイ科学研究所 (IEEC/CSIC)、旧エネルギー研究所、ローレンス バークレー国立研究所、ルートヴィヒ マクシミリアン大学 M¨unchen および関連する Excellence Cluster Universe、ミシガン大学、NSF の NOIRLab、
ノッティンガム大学、オハイオ州立大学、OzDES メンバーシップ
コンソーシアム、ペンシルバニア大学、ポーツマス大学、SLAC
国立加速器研究所、スタンフォード大学、サセックス大学、
テキサス A&M 大学。
Cerro Tololo Inter-American Observatory、NSF の NOIRLab (NOIRLab Prop. ID 2020A-0909 および 2021A-0149; PI: Arevalo、Zentedo) での観測に基づいて、
天文研究大学連合が運営
(AURA) National Science Foundation との協力協定の下で。
Guide Star Catalogue-II は、宇宙望遠鏡科学研究所とトリノ天文台の共同プロジェクトです。 宇宙望遠鏡科学研究所
NASAのために、天文学研究大学協会によって運営されています
契約 NAS 526555 の下で。 Osservatorio Astronomico di の参加
トリノは、イタリア天文学研究評議会の支援を受けています。 追加
サポートはヨーロッパ南天天文台、宇宙望遠鏡ヨーロッパによって提供されました
調整施設、国際GEMINIプロジェクト、ヨーロッパ宇宙
エージェンシー天体物理学部門。
Pan-STARRS は、米国航空宇宙局によってサポートされています。
SSO Near Earth Object Observations Programを通じて発行された助成金番号80NSSC18K0971の下で。
この論文には、MAST から取得した TESS ミッションで収集されたデータが含まれています。
宇宙望遠鏡科学研究所 (STScI) のデータ アーカイブ。 TESS への資金提供
ミッションは、NASA エクスプローラー プログラムによって提供されます。 STScI は、NASA との契約 NAS に基づいて、Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. によって運営されています。
526555。
これらの結果は、ローウェル天文台のローウェル ディスカバリー望遠鏡 (LDT) を利用しました。 Lowell は、天体物理学の研究と
天文学に対する一般の理解を深め、ボストンと提携して LDT を運営しています。
大学、メリーランド大学、トレド大学、北アリゾナ
大学とイェール大学。 メリーランド大学の観察チームは、Quanzhi Ye、James Bauer、Michaela Blain、Adeline Gicquel-Brodtke、Tony で構成されていました。
ファーナム、ロリ・フィーガ、マイケル・ケリー、ジェシカ・サンシャイン。
この研究は、国際機関が提供するデータおよび/またはサービスを利用しています。
天文連合の小惑星センター。
この研究はモンタージュを利用した。 これは、助成金番号 ACI-1440620 の下で国立科学財団によって資金提供されており、以前は国立科学財団によって資金提供されていました。
航空宇宙局の地球科学技術局、計算技術プロジェクト、協力協定番号 NCC5-626 の下NASA とカリフォルニア工科大学。


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