SPETTROSCOPIA OTTICA DELLA COMETA C/2007 N3 LULIN Noemi Furlani (Liceo Classico “Celio”) Davide Santato (Liceo Scientifico “Paleocapa”) Rovigo

Il termine cometa viene dal greco κομήτης (kométes), cioè chiomato, dotato di chioma, a sua volta derivato da κόμη (kòme), cioè chioma, capelli, in quanto gli antichi paragonavano la coda di questi corpi celesti ad una lunga capigliatura.

Cos’è una cometa? Una cometa è un oggetto celeste relativamente piccolo, simile ad un asteroide ma composto prevalentemente di ghiaccio. Nel Sistema Solare, le orbite delle comete si estendono oltre quelle di Plutone. Le comete che entrano nel sistema interno, e si rendono quindi visibili ai nostri occhi, hanno spesso orbite ellittiche. Spesso descritte come "palle di neve sporche", le comete sono composte per la maggior parte di sostanze volatili come acqua e cianogeno ghiacciati, con mescolati aggregati di polvere e vari minerali. La sublimazione delle sostanze volatili quando la cometa è in prossimità del Sole causa la formazione della chioma e della coda. Si pensa che le comete siano dei residui rimasti dalla condensazione della nebulosa da cui si formò il Sistema solare: le zone periferiche di tale nebulosa sarebbero state abbastanza fredde da permettere all'acqua di trovarsi in forma solida (invece che come gas).

Nomenclatura Nella nomenclatura astronomica per le comete, la lettera che precede l'anno indica la natura della cometa e può essere: P/ indica una cometa periodica (definita a tale scopo come avente un periodo orbitale inferiore ai 200 anni o di cui sono stati osservati almeno due passaggi al perielio); C/ indica una cometa non periodica (definita come ogni cometa che non è periodica in accordo alla definizione precedente); D/ indica una cometa disintegrata o "persa"; X/ indica una cometa per cui non è stata calcolata un'orbita precisa (solitamente sono le comete storiche). A/ indica un oggetto identificato erroneamente come cometa ma che è in realtà un asteroide.

C/2007 N3 Lulin La cometa C/2007 N3 Lulin è stata scoperta l’11/07/2007 dall’osservatorio astronomico Lulin sull’isola di Taiwan, sotto la direzione di Quanzhi Ye (Sun Yat-sen University), quando aveva ancora una magnitudine pari a 18.9. Il 19 febbraio 2009 la Lulin si trovava nella costellazione della Vergine poco distante dalla Spica, con una magnitudine apparente di 6.1.

Osservazione

Spettroscopia ottica Abbiamo preso tre spettri del nucleo della cometa dalle ore 01:22 alle ore 01:34 utilizzando un tempo di esposizione di 180 secondi per ognuno. Durante tutte e tre le spettroscopie abbiamo dovuto mantenere manualmente il nucleo della Lulin in corrispondenza della fenditura dello spettrografo. La spettroscopia della chioma ha richiesto invece un tempo di esposizione di 300 secondi. Confrontando il grafico ottenuto con quello di altre comete (come la C/2001 A2 LINEAR) siamo riusciti ad individuare le righe in emissione degli elementi: CN, C3, CH, C2, NH2 e OI e quelle in assorbimento Hβ e Hα.

Grafico dello spettro

Cosa sono le righe proibite? Le righe proibite sono emissioni di energia da parte degli atomi eccitati con lunghezza d’onda inusuale rispetto la consueta fascia d’emissione.

Risultati La quantità di H2O può essere determinata partendo dalla luminosità L(6300) della riga proibita dell’ [O I] 6300 con la formula:

Confrontando vari dati di altre osservazioni abbiamo trovato che il fattore moltiplicativo per Q(CN) è 0,07, ottenendo quindi la formula: nel nostro caso: Il rapporto Applicando la stessa procedura allo spettro della chioma si vede che il rapporto CN/H2O in quest’ultima è circa sei volte quello del nucleo.

FINE