TRAPPIST misura la chioma di 220P/McNaught: produzione arricchita in C2 e crollo del 20 per cento in una notte

Il telegramma ATel #17838 riporta i tassi di produzione della cometa nei giorni immediatamente successivi al primo outburst, ottenuti con TRAPPIST-North e i filtri cometari a banda stretta HB. Due le indicazioni che ci riguardano da vicino: la chioma risulta arricchita in carbonio molecolare rispetto al cianogeno, il che spiega la resa cromatica dell’oggetto nelle riprese a colori, e la produzione è calata in modo netto nell’arco di ventiquattro ore, il che dice quanto poco duri la finestra utile dopo un evento di questo tipo.

I numeri della misura

Emmanuel Jehin, Jean Manfroid, Salma Hmiddouch e Kumar Aravind, dello STAR Institute dell’Università di Liegi, hanno osservato 220P/McNaught nelle notti del 4 e 5 giugno con il telescopio TRAPPIST-North, in Marocco, pochi giorni dopo l’outburst di circa 6 magnitudini documentato in ATel #17829. Hanno impiegato filtri a banda larga e la serie di filtri cometari a banda stretta HB, ricavando i tassi di produzione dai profili estratti a 10.000 chilometri dal nucleo con un modello di Haser, e stimando il proxy della produzione di polvere per fitting del profilo alla stessa distanza, con correzione per l’angolo di fase. I punti zero sono stati determinati su stelle standard in notti vicine.

Alla data UT del 5 giugno, con distanza eliocentrica e geocentrica entrambe di 1,56 unità astronomiche e a nove giorni dal perielio, i valori preliminari sono: Q(OH) pari a 8,40 ± 1,26 × 10²⁷ molecole al secondo, Q(CN) pari a 3,04 ± 0,45 × 10²⁵, Q(C2) pari a 5,50 ± 0,83 × 10²⁵, e un A(0)f(ρ) in banda Rc di 2305 ± 21 centimetri. Ventiquattro ore più tardi i corrispondenti valori scendono a 6,52 ± 0,98 × 10²⁷ per OH, 2,27 ± 0,34 × 10²⁵ per CN, 4,05 ± 0,61 × 10²⁵ per C2, e 1915 ± 25 centimetri per A(0)f(ρ). Gli autori parlano di calo significativo fra le due notti. Il telegramma segnala inoltre una coda di polveri stretta e intensa, visibile in tutti i filtri e in particolare in quelli del continuo, e indica in un possibile evento di frammentazione la spiegazione compatibile con questa morfologia.

Il dato di composizione è esplicito: la cometa appare arricchita in C2 rispetto al CN. Il rapporto fra i due tassi si mantiene intorno a 1,8 in entrambe le notti, il che dà una certa solidità all’indicazione, dato che le due misure sono indipendenti e concordano nonostante il calo complessivo dell’attività.

Perché questo determina il colore

Il carbonio molecolare emette nelle bande di Swan, la cui testa più intensa cade a 516,5 nanometri, con una seconda sequenza a 473,7 nanometri. È l’emissione che rende verdi le chiome cometarie nelle riprese a colori, mentre la coda di polveri riflette semplicemente lo spettro solare e resta neutra o leggermente rossastra. Una chioma con produzione di C2 di quell’ordine, e per giunta sovrabbondante rispetto al CN, è quindi un oggetto la cui parte più luminosa emette prevalentemente in una riga stretta nel verde, non in continuo.

Che questa configurazione sia persistita anche dopo il secondo outburst lo suggerisce ATel #17984, il telegramma polarimetrico del 18 agosto, che descrive una chioma esterna verde-azzurra e la attribuisce con cautela proprio all’emissione di C2. La stessa nota osserva che la coda stretta, che per morfologia sembrerebbe ionica, risulta invece dominata dalla diffusione da parte delle polveri. Il collegamento con la coda stretta e intensa nel continuo già segnalata da Jehin a giugno è una nostra lettura, non un’affermazione degli autori, che non citano il lavoro precedente su questo punto.

Ricadute su calibrazione colore e filtri

Quanto segue è una nostra elaborazione tecnica, non un contenuto delle fonti. La prima conseguenza riguarda la calibrazione fotometrica del colore. Gli algoritmi che ricostruiscono la resa cromatica confrontando le stelle del campo con un catalogo fotometrico, e che usiamo ormai di routine, sono costruiti per sorgenti a spettro continuo. Applicati a un campo che contiene una cometa, calibrano correttamente le stelle e con esse il fondo cielo, ma non c’è nessuna garanzia che il verde risultante sulla chioma corrisponda a qualcosa di fotometricamente definito: quella regione è una sorgente a righe, e la sua posizione nello spazio colore dipende dalla sovrapposizione fra la banda di Swan e la curva di risposta del canale verde del sensore, non dalla calibrazione stellare. Il risultato resta ripetibile e confrontabile fra sessioni diverse, che è già molto, ma non va letto come colore reale nello stesso senso in cui lo è per una stella.

La seconda conseguenza riguarda i filtri. I filtri multibanda, nati per isolare le righe dell’idrogeno e dell’ossigeno ionizzato nelle nebulose a emissione, hanno tipicamente un passabanda nel verde centrato intorno a 500,7 nanometri e largo pochi nanometri. La testa di Swan a 516,5 nanometri cade fuori da una finestra di quel tipo, e un filtro simile, su una cometa come questa, taglia via proprio il segnale che la rende visibile e riconoscibile. Se disponete della curva di trasmissione misurata del vostro filtro multibanda, vale la pena verificare direttamente dove cadono i fianchi del passabanda verde rispetto a 516,5 e 473,7 nanometri prima di programmare una sessione cometaria: la risposta cambia da modello a modello, e alcuni filtri a più bande hanno finestre abbastanza larghe da lasciarne passare una parte. Per la ripresa di una chioma di questo tipo, in ogni caso, l’acquisizione in RGB o senza filtro resta la scelta prevedibilmente più efficiente.

Sul piano operativo il messaggio dei due telegrammi coincide: la produzione cala in giorni, non in settimane. Chi voglia documentare la componente gassosa di un outburst deve essere in postazione entro le prime notti, e questo vale anche per la fase attuale di 220P/McNaught, ormai in rapido affievolimento nel Cetus prima dell’alba.

Fonti

ATel #17838, TRAPPIST production rates of comet 220P/McNaught in outburst
ATel #17984, Post-outburst morphology and polarization behavior of the short-periodical comet 220P/McNaught
ATel #17829, Large Apparent Outburst of Comet 220P/McNaught
TRAPPIST, Université de Liège
Weekly Information about Bright Comets, Seiichi Yoshida