УДК 523.64
КОМЕТЫ-БЛИЗНЕЦЫ
С., Ш.
Шамахинская Астрофизическая Обсерватория им. Н. Туси
НАН Азербайджана
Работа посвящается к поиску комет-близнецов среди известных долгопериодических комет. В качестве отбора кометных пар рассматривается близость следующих параметров: перигелийное расстояние; аргумент перигелия; долгота восходящего узла и наклон орбиты. В общей сложности выделены 33 условных кометных «пар». Они классифицированы на 3 категории: «пары» - вероятные фрагменты распавшихся кометных ядер; «пары» - возможные появления одной и той же кометы в разные эпохи; «пары»-представляющие интереса для отождествления кометных появлений. Статистически доказано, что близость параметров соответствующих «пар» практически не объяснима допустимыми флюктуациями распределении кометных параметров.
TWIN-COMETS by Guliev A. S., Nabiyev Sh. A. The article is devoted to search of twin-comets among known longperiodical comets. As selection comet pairs the affinity of the following parameters is considered: perihelion distance; argument of perihelion; longitude of the ascending node and orbit inclination. In total are allocated 33 conditional comets "pairs". They are classified on 3 categories: "pairs"- probable fragments broken comet nucleus; "pairs" - probable appearance of the same comet during different epoch; "pairs" - representing interest for an identification comet appearances. It is statistically proved, that the affinity of parameters of corresponding "pairs" practically is not explained by allowable fluctuations of a comet parameters distribution.
Мягаля мялум узунпериодлу кометляр арасында екиз кометлярин ахтарышына щяср олунур. Комет жцтлцкляринин сечими мейары кими ашаьыдакы параметрлярин йахынлыьы нязярдя тутулур: Перищел мясафяси, перищелин аргументи, орбитин доьуш дцйцнцн узунлуьу вя мейл бужаьы. Бцтювлцкдя 33 шярти «жцтлцк» сечилмишдир. Онлар 3 нювя бюлцнмцшдцр: комет нцвясинин парчаланмасындан ямяля эялян «жцтлцк»; ейни кометин мцхтялиф эюрцнтцсц ола билян «жцтлцк» вя комет эюрцнтцляринин ейниляшдирмяси цчцн мараг кясб дя билян «жцтлцк». Статистик йолла сцбут едилмишдир Ки, «жцтлцкляри» параметрляриндяки йахынлыг комет параметрляринин пайланмасындакы мцмкцн флцктцасийаларла изащ олуна билмяз.
Известно, что некоторые кометы, исходя из близости параметров орбит, составляют отдельные группы. Кроме классического семейства комет Крейца, состоявшегося из более тысячи объектов, науке известны также группы Мейера, Крахта, Марсдена и т. д. Существует предположение, что кометы семейства Крейца являются фрагментами одного крупного протокометного тела. Количество объектов и их обратное движение создает значительную трудность для этого предположение. Тем не менее, оно является доминирующей, возможно даже единственной. Не исключено, что в будущем в кометной совокупности будут выделены некоторые другие кометные группы.
Постановка вопроса
Кроме кометных групп могут существовать также возможные кометные пары или кометы-близнецы. Они также могут представлять значительного интереса для отождествления отдельных кометных появлений, исследования эволюции и распада кометных ядер. В настоящей работе мы постараемся анализировать современные кометные данные в рамках возможности существования таких. Безусловно, постановка такой задачи является не новой, поскольку после открытия каждой кометы, ее орбитальные параметры сравниваются онами уже известных комет. Именно таким же путем были отождествлены многие периодические комет, получившие двойные, а то и тройные названия.
Новизна нашего подхода обусловлена существованием целого источника комет в транснептуновой зоне, а также нашими недавними исследованиями [1-3], доказывающими перевода комет из той зоны с помощью Плутона и ему подобными крупными телами. Мы допускаем, что многие кометы, особенно кометы древних лет, могли бы иметь гораздо меньшие эксцентриситеты, нежели е = 1. В силу неточности их орбит в современных каталогах [5] и кометных источниках приводятся значения e = 1, хотя истинные значения этого параметра могли быть такими, которыми характеризуются типичные транснептуновые кометы с периодами обращения до нескольких сотен лет. Неточности касаются не только е, но и других параметров также. Не случайно, что у древних средневековых комет параметр в q каталоге [5] иногда дается с точностью до первого знака, а у угловых – вообще без дробной части. Другими словами, есть качественно новые аргументы, чтобы пересмотреть вопрос о кометах-близнецах. Кроме того, резко увеличивающиеся за последние годы кометные данные заставляет специалистов чаше вернуться к этому вопросу, с целью найти возможных кометных близнецов в общей совокупности.
Результаты сравнительного анализа кометных данных.
В рамках поставленного вопроса мы подвергли к анализу данных кометного каталога Марсдена [5], добавляя в него новые данные, собранные из циркуляров за период после августа 2005 года. При этом исключили из этого массива данных, касающихся кометных групп Крейца, Марсдена, Мейера и Крахта. После такого отбора в нашем распоряжении оказались данные 874 долгопериодических комет, наблюдавшихся до июня 2006 года.
Таблица1. Кометные “пары” – вероятные фрагменты распавшихся ядер.
№ | комета | q | e | w | Ω | i | α |
1. | C/1999 S3 | 0,766618 | 1 | 150,9862 | 83,15 | 149,3454 | 3,6.10-8 |
C/1999 S4 | 0,765137 | 0,999449 | 151,049 | 83,191 | 149,3905 | ||
2. | C/1988 A1 | 0,841333 | 0,996565 | 57,3876 | 31,5154 | 73,3224 | 9,4.10-8 |
C/1996 Q1 | 0,839827 | 0,998901 | 54,4072 | 31,4018 | 73,3581 | ||
3. | C/1881 N1 | 0,633542 | 1 | 122,1455 | 98,7236 | 140,2281 | 6,9.10-7 |
C/1898 U1 | 0,756011 | 1 | 123,552 | 97,7443 | 140,3448 | ||
4. | C/1988 J1 | 1,174466 | 0,99783 | 326,515 | 288,7649 | 62,8066 | <10-8 |
C/1988 F1 | 1,174176 | 0,997816 | 326,5149 | 288,7651 | 62,8074 | ||
5. | C/1981 G1 | 4,742518 | 1,000659 | 310,2409 | 176,7053 | 115,3105 | 1,9.10-5 |
C/1991 C3 | 4,777087 | 1,001769 | 320,8865 | 161,7096 | 113,4304 | ||
6. | C/1969 Y1 | 0,537606 | 0,996193 | 354,146 | 224,6574 | 90,0394 | 5,3.10-5 |
C/2006 A1 | 0,555442 | 1 | 351,1839 | 211,3465 | 92,7413 | ||
7. | C/1980 Y2 | 1,657271 | 0,998974 | 105,6008 | 331,998 | 82,6479 | 7,7.10-7 |
C/1998M5 | 1,742279 | 0,996037 | 101,2846 | 333,3768 | 82,2289 | ||
8. | C/2002 A1 | 4,71152 | 0,74121 | 19,2112 | 82,187 | 14,229 | <10-8 |
C/2002 A2 | 4,70812 | 0,73916 | 19,3634 | 82,267 | 14,229 | ||
9. | C/1983 O2 | 2,254776 | 1,000196 | 333,9786 | 201,2574 | 120,7372 | 1,6.10-4 |
C/1932 M2 | 2,313581 | 1,001431 | 329,6944 | 216,0937 | 124,9886 |
В этой таблице отражены некоторые сравнительные данные отдельно выбранных кометных пар. Весьма и весьма вероятно родство комет C/1999 S3 и C/1999 S4 , C/1988 A1 и C/1996 Q1, C/2002 A1 и C/2002 A2, а также C/1988 F1 и C/1988 J1. По сути в этих парах соответствующие параметры настолько близки, что родство комет не вызывает сомнения. Остальные пять пар также могут претендовать на такую роль, хотя вероятность генетической общности здесь сравнительно ниже.
Следует отметить, что в данном случае физический параметр H10 , точнее различие или близость его соответствующих значений особой роли не играет, так как при распаде процесс может носить симметричный или асимметричный характер.
В таблице 2 приводятся кометные пары, претендующие, на взгляд авторов, на роль разных появлений одной и той же кометы. Здесь также близость параметров носит не однородный характер. В случае возможных пар C/1304 C1 и C/1935 A1, C/1846 O1 и C/1973 D1, C/1771 A1 и C/1979 Y1, C/1468 S1 и C/1799 P1, C/1245 D1 и C/1556 D1, C/1742 C1 и C/1907 G1, C/1532 R1 и C/2002 C1, C/1790 H1 и C/1911 S2 а также C/1846 O1 и C/1973 D1 близость соответствующих параметров носит более заметный характер. В остальных случаях близость параметров также носит очевидный характер. Не исключено, что среди перечисленных комет объекты эпохи средневековья характеризуются с значительными погрешностями орбитальных параметров, адекватными различиям в таблице 2. При анализе данных таблицы обращает на себя внимание еще и «тройки» в составе комет C/1532 R1, C/1661 C1 и C/2002 C1. Весьма вероятно, что эти три кометы на самом деле являются разными появлениями одной и той кометы.
Таблица 2. Кометные “пары”, претендующие на роль разных
появлений одной и той же кометы.
№ | комета | q | e | w | Ω | i | α |
1. | C/1880 Y1 | 0,659736 | 1 | 11,58 | 251,0495 | 60,7007 | 3,1.10-4 |
C/1807 R1 | 0,646124 | 0,995488 | 4,097 | 269,4837 | 63,1762 | ||
2. | C/ 574 G1 | 0,73 | 1 | 342 | 155 | 54 | 2,1.10-3 |
C/1974 C1 | 0,503191 | 0,999697 | 333,1341 | 143,7346 | 61,2842 | ||
3. | C/1869 T1 | 1,230731 | 1 | 188,194 | 313,3277 | 111,6853 | 1,8.10-3 |
C/1967 C2 | 1,327158 | 1 | 173,261 | 306,8449 | 99,1058 | ||
4. | C/1304 C1 | 0,84 | 1 | 25 | 88,7 | 65 | 2,0.10-5 |
C/1935 A1 | 0,811148 | 0,991304 | 18,3969 | 92,4472 | 65,4251 | ||
5. | C/1769 P1 | 0,122755 | 0,999249 | 329,1226 | 178,293 | 40,7338 | 4,7.10-5 |
C/1988 P1 | 0,164558 | 1 | 349,0366 | 167,7281 | 40,199 | ||
6. | C/1969 P1 | 0,773917 | 1 | 299,0175 | 192,398 | 8,9 | 9,4.10-6 |
C/1702 H1 | 0,64683 | 1 | 309,637 | 193,294 | 4,375 | ||
7. | C/1846 O1 | 1,375992 | 1 | 78,7517 | 163,4642 | 122,3771 | 1,7.10-7 |
C/1973 D1 | 1,382019 | 0,998723 | 74,8598 | 164,8177 | 121,5982 | ||
8. | C/1771 A1 | 0,52824 | 1 | 260,375 | 111,944 | 148,555 | 1,6.10-6 |
C/1979 Y1 | 0,545164 | 0,987598 | 257,5849 | 103,219 | 148,6018 | ||
9. | C/1468 S1 | 0,85 | 1 | 91 | 106,7 | 138 | 1,6.10-4 |
C/1799 P1 | 0,83986 | 1 | 95,828 | 102,326 | 129,062 | ||
10. | C/1245 D1 | 0,5 | 1 | 87 | 180 | 20 | 1,9.10-5 |
C/1556 D1 | 0,49082 | 1 | 100,866 | 181,436 | 32,37 | ||
11. | C/1742 C1 | 0,76577 | 1 | 328,043 | 189,201 | 112,948 | 3,4.10-6 |
C/1907 G1 | 0,923861 | 1 | 328,7561 | 190,417 | 110,0572 | ||
12. | C/1762 K1 | 1,00905 | 1 | 115,48 | 351,868 | 85,668 | 1,2.10-6 |
C/1877 G2 | 1,009053 | 0,997923 | 116,7721 | 347,7984 | 77,1916 | ||
13. | C/1532 R1 | 0,51922 | 1 | 24,529 | 93,807 | 32,592 | 9,2.10-6 |
C/2002 C1 | 0,5071 | 0,9901 | 34,6697 | 93,369 | 28,12 | ||
14. | C/1532 R1 | 0,51922 | 1 | 24,529 | 93,807 | 32,592 | 2,2.10-5 |
C/1661 C1 | 0,44272 | 1 | 33,45 | 86,562 | 33,015 | ||
15. | C/1652 Y1 | 0,8475 | 1 | 300,19 | 93,001 | 79,461 | 6,1.10-6 |
C/1895 W2 | 0,843034 | 1 | 298,7831 | 84,5467 | 76,2461 | ||
16. | C/1661 C1 | 0,44272 | 1 | 33,45 | 86,562 | 33,015 | 2,3.10-5 |
C/2002 C1 | 0,5071 | 0,9901 | 34,6697 | 93,369 | 28,12 | ||
17. | C/1785 E1 | 0,42724 | 0,99646 | 127,203 | 67,688 | 92,639 | 7,5.10-5 |
C/1885 X2 | 0,479259 | 1,000238 | 119,623 | 69,9101 | 84,4414 | ||
18. | C/1790 H1 | 0,79796 | 1 | 119,48 | 36,118 | 116,147 | 3,1.10-6 |
C/1911 S2 | 0,787623 | 0,998167 | 122,0359 | 36,4312 | 108,1 | ||
19. | C/1846 O1 | 1,375992 | 1 | 78,7517 | 163,4642 | 122,3771 | 1,5.10-7 |
C/1973 D1 | 1,382019 | 0,998723 | 74,8598 | 164,8177 | 121,5982 |
Наконец третья категория кометных «пар», выделенных нами из кометного каталога, отражена в табл.3. Здесь в отличие от предыдущих двух случаев различие между параметрами соответствующих появлений являются сравнительно высокими. Однако, как мы увидим далее, оно и здесь выходит за рамки случайных или допустимых величин.
Таблица 3. Кометные “пары”, представляющие интереса
для проблемы комет близнецов
№ | комета | q | e | w | Ω | i | α |
C/1863 G2 | 0,628781 | 0,999079 | 55,5925 | 252,0825 | 85,4961 | 2,8.10-3 | |
C/2005 P3 | 0,525791 | 0,987469 | 32,1488 | 242,7724 | 89,7049 | ||
2. | C/1880 Y1 | 0,659736 | 1 | 11,58 | 251,0495 | 60,7007 | 2,6.10-4 |
C/1807 R1 | 0,646124 | 0,995488 | 4,097 | 269,4837 | 63,1762 | ||
3. | C/1889 O1 | 1,039721 | 0,997611 | 345,8619 | 287,7115 | 65,9916 | 3,2.10-4 |
C/1988 J1 | 1,174466 | 0,99783 | 326,515 | 288,7649 | 62,8066 | ||
4. | C/1458 Y1 | 0,49 | 1 | 258 | 117 | 69 | 3,4.10-4 |
C/1969 T1 | 0,472638 | 0,99992 | 267,8339 | 101,6599 | 75,8178 | ||
5. | C/1490 Y1 | 0,761 | 1 | 164,9 | 280,2 | 73,4 | 3,3.10-4 |
C/1939 B1 | 0,716496 | 0,995103 | 169,0243 | 289,6136 | 63,5238 |
О мере случайности близости параметров кометных «пар»
Отождествление новейших комет с объектами раннего периода задача весьма сложная и здесь было немало случаев осечки. Точные небесно-механические способы в данном случае дают эффект при большой точности исходных данных. Как мы уже отметили, в большинстве случае этого нет. Наш подход к этому вопросу является статистическим, от того и концептуальным, в чем мы вполне себе отдаем отчет. Ниже приводим способ оценки случайности.
Предположим, каждое кометное появление в нашем контексте характеризуется пятью параметрами q, e, w, Ω и i. При известном количестве N кометных появлений постараемся определить вероятность выполнения условий
|qj – qk |< c1; |wj - wk| < c2; |Ωj - Ωk| < c3; |ij – ik | < c4 (1)
где qj и qk, wj и wk, Ωj и Ωk, ij и ik –являются соответствующими параметрами кометных пар, c1 c2 c3 c4 – некоторые величины, значения которых можно определить по таблицам 1-3 нашей статьи. Далее из кометного каталога определяется количество комет (n), соответствующих интервалу (qj, qk) и частота их появления здесь – n/N. Для того, чтобы эта частота не влияла на расчетную частоту по следующей величине w, данные n кометы исключается из рассмотрения и по оставшимся N – n кометам находим частоту комет в интервале wj - wk и так далее. Совершая эту процедуру до конца, мы получим четыре независимых друг от друга частоты (при этом пропускаем подсчеты по величине е) общее произведение которых умножается на N [4] и полученная величина означает ожидаемую частоту появления комет в условиях (1).
Безусловно, предложенная схема расчета частот комет в рамках (1) носит несколько качественный характер. Однако в литературе по математической статистике мы не нашли более модифицированную модель расчетов для таких случаев. Впрочем, можно оценить справедливость данной схемы конкретным примером. Для ее контроля примем следующие величины:
qj = 1 а. е. ; qk = 2 а. е. ; wj = 100º; wk = 300 º;
(2)
Ωj = 100 º; Ωk = 300 º; ij = 40 º; ik = 140 º;
Предложенная схема в рамках условия (2) даст частоту 44,2 из 874. Это означает, что при нынешнем распределении параметров комет зоне (2) теоретически могут соответствовать 44 кометы. В то же время количество реальных комет в той зоне составляет 46 из 874. Проведенные нами многочисленные подобные тесты показали, что теоретические и реальные частоты комет в этой схеме отличаются друг от друга всего лишь на 10-15%. Это означает, что схема неплохо оправдывает себя на практике.
При нынешнем распределении параметров 874 комет частоты появления условных пар (α) приводятся на последних столбцах табл.1-3. Они чрезвычайно малы для предположения о случайности близости параметров. Если даже допускать, что параметр α содержит ошибок на 1-2 порядка, все равно частоты оказываются намного ниже реального значения 2.
Заключение
Приходится констатировать, что современные кометные каталоги содержат множество зависимых кометных появлений. При выборе интервалов (1) мы проявили большую осторожность и старались, чтобы они имели как можно меньших протяженностей. Выявленные практически нулевые теоретические частоты показывают, что эти интервалы могут быть даже несколько расширены. В целом можно считать, что вопрос о комет - близнецах весьма актуален и всегда должен находится в центре внимания специалистов по динамике, статистике и происхождению комет.
Литература
С., А. Плутон и кометы. 1. Существует ли группа комет,
связанная с Плутоном// Кинематика и физика небесных Т18. №6. С.525-
531.
С., А. Плутон и кометы.2. Особенности кометной группы,
имеющей возможную связь с Плутоном// Кинематика и физика небесных тел.
2004. Т20 №3. С.283-288.
С., А. Плутон и кометы.3. Возможные механизмы взаимосвязи
комет с Плутоном// Кинематика и физика небесных тел.. Т21. №1. С.53-59.
Е.Теория вероятностей и математическая статистика. М. Высшая школа.
2000. 479 С.
Marsden B. G., Williams G. V. Catalogue of Cometary Orbits, 16th edition. SAO, Solar, Stellar & Planetary Science Division. Cambridge. 2005. 207p.
Основные порталы (построено редакторами)