C/2020 F3 (NEOWISE) ist ein Komet, der im Sommer 2020 mit bloßem Auge zu beobachten war. Er war der hellste auf der Nordhalbkugel sichtbare Komet seit C/1995 O1 (Hale-Bopp) im Jahr 1997 und C/2006 P1 (McNaught) im Jahr 2006/2007. Er wird von einigen als „Großer Komet“ angesehen.
Entdeckung und Beobachtung mini|links|Die Eigenbewegung des Kometen C/2020 F3 fällt im Falschfarben-Kompositbild, erstellt am 27. März 2020 mit Aufnahmen des Weltraumteleskops WISE, als Reihe roter Flecken auf Der Komet C/2020 F3 wurde im Rahmen des Projekts NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) mithilfe des reaktivierten Weltraumteleskops Wide-Field Infrared Survey Explorer am Südhimmel entdeckt. Eine Serie von Infrarotaufnahmen vom 27. und 28. März 2020 zeigte den sich bewegenden Kometen vor dem Sternhintergrund bei einer Helligkeit von etwa 17 mag. Die erste Beobachtung mit einem terrestrischen Teleskop gelang am 31. März mit dem 2-m-Faulkes-Telescope-South am Siding-Spring-Observatorium in Australien. Zum Zeitpunkt seiner Entdeckung war C/2020 F3 etwa 2,1 AE von der Sonne und 1,7 AE von der Erde entfernt und befand sich damit im Bereich des Asteroidengürtels.
Bis Anfang Juni 2020 war die Helligkeit auf etwa 7 mag angewachsen, der Komet war bis zu dieser Zeit aber nur von der Südhalbkugel zu beobachten gewesen. In den folgenden Tagen stand er von der Erde aus gesehen zu nahe an der Sonne und war nicht zu beobachten. Um den 22. Juni lag die Helligkeit dann bereits bei 3 mag, stieg rasch weiter an und erreichte ein Maximum von 0,5 mag kurz nach seinem Periheldurchgang am 3. Juli. Zu dieser Zeit erschien der Komet für Beobachter in mittleren nördlichen Breiten erstmals am Morgenhimmel kurz vor Sonnenaufgang im Nordosten. Etwa ab dem 10. Juli war der Komet während der ganzen Nacht im Norden knapp über dem Horizont zu verfolgen. In der zweiten Monatshälfte erschien er bereits kurz nach Sonnenuntergang im Nordwesten und war dann bis kurz vor Sonnenaufgang im Norden zu beobachten. Es entwickelte sich ein Schweif von über 14° Länge, aber ab Mitte des Monats hatte der Komet begonnen, wieder zu verblassen. Am 18. Juli um 21:04 Uhr UT ging er in knapp ein Zehntel Grad Abstand an dem Stern ι UMa vorüber. Gegen Ende des Monats ging er bereits gegen Mitternacht im Nordwesten unter, die Helligkeit fiel Anfang August unter 6 mag und lag Ende September noch bei 12 mag. Die letzte Beobachtung gelang am 8. Juni 2021 mit dem Pan-STARRS 1-Teleskop auf Hawaiʻi bei 22 mag.
Wissenschaftliche Auswertung Visuelle, UV- und Infrarot-Astronomie In den vier Monaten um den Periheldurchgang herum, d. h. von Mai bis August, wurde der Komet mit der Solar Wind ANisotropies (SWAN)-Kamera an Bord des Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) im ultravioletten Licht der Lyman-α-Linie des Wasserstoffatoms beobachtet. Daraus konnte die Produktionsrate von Wasser (mit einem Maximum von 158 Tonnen/s am 8. Juli) und deren zeitliche Veränderung bestimmt werden. Die Ergebnisse passten zu einem „dynamisch alten“ Kometen, der bereits mindestens einmal in Sonnennähe gewesen war, wie es auch die Bahnbestimmung des Kometen ergab.M. R. Combi, T. Mäkinen, J.-L. Bertaux, E. Quémerais, S. Ferron: Water Production Rate of C/2020 F3 (NEOWISE) from SOHO/SWAN over Its Active Apparition. In: The Astrophysical Journal Letters. Bd. 907, Nr. 2, L38, 2021, S. 1–6, doi:10.3847/2041-8213/abd698. (PDF; 448 kB)
Kurz nach seinem Periheldurchgang wurde der Komet bereits wieder am Taghimmel vom 9. Juli bis zum 1. August an 5 Tagen mit der Infrared Telescope Facility am Mauna-Kea-Observatorium auf Hawaiʻi im Infraroten beobachtet. Anschließend erfolgten noch weitere Beobachtungen am 4. und 6. August mit NIRSPEC (Near Infra-Red Spektrograph) am Keck-Observatorium ebenfalls auf Hawaiʻi. Mit hochauflösender Spektrografie wurden 12 Moleküle nachgewiesen, neun primäre flüchtige Substanzen (H2O, HCN, NH3, CO, C2H2, C2H6, CH4, CH3OH und H2CO) und 3 Radikale als Zerfallsprodukte (CN, NH2 und OH). Die Mengenverhältnisse der Substanzen veränderten sich deutlich während der Beobachtungskampagne, was auf eine heterogene chemische Zusammensetzung des Kometenkerns hinweist.S. Faggi, M. Lippi, M. Camarca, C. F. Buzard, G. L. Villanueva, G. W. Doppmann, G. A. Blake, M. J. Mumma: The Extraordinary Passage of Comet C/2020 F3 NEOWISE: Evidence for Heterogeneous Chemical Inventory in Its Nucleus. In: The Astronomical Journal. Bd. 162, Nr. 5, 2021, S. 1–19, doi:10.3847/1538-3881/ac179c. (PDF; 2,58 MB)
mini|links|Komet NEOWISE am 13. Juli über der Havel in Berlin-Haselhorst Spektren, die am 10. Juli mit einem 20-cm-Teleskop am Kenting-Observatorium und am 11. Juli mit einem 15-cm-Teleskop am Lulin-Observatorium in Taiwan aufgenommen wurden, zeigten starke Natrium-D-Linien rund um den Kometenkern. Die Emissionslinien von Natrium erscheinen nur selten in Kometenspektren und nur wenige Kometen wie C/1996 B2 (Hyakutake) und C/1995 O1 (Hale-Bopp) zeigten diese. Die Natriumatome könnten direkt vom Kometenkern freigesetzt worden sein oder wahrscheinlicher aus Staubpartikeln aus Koma und Staubschweif stammen. Bei spektroskopischen Beobachtungen am 10. Juli 2020 am Osservatorio astronomico G.V. Schiaparelli in Italien erfolgte eine Suche nach Emissionslinien neutraler Atome der Alkalimetalle Natrium (Na), Kalium (K) und Lithium (Li). Es wurde vermutet, dass in der aromatischen Fraktion des organischen Staubs an der Oberfläche des Kometen Alkaliphenoxide (wie z. B. Natriumphenolat) vorliegen, die mit Kohlendioxid (CO2) reagieren und dabei die Alkaliatome freisetzen. Es wurden dabei die Linien von Natrium und Kalium in außergewöhnlicher Intensität nachgewiesen, während keine Hinweise auf Lithium-Emissionen vorlagen. Das Na/K-Verhältnis wurde zu etwa 31 bestimmt, wohingegen das entsprechende Verhältnis der Sonne bei etwa 15 liegt.M. Fulle, P. Molaro, A. Rotundi, L. Tonietti, A. Aletti, L. Buzzi, P. Valisa: Alkali phenoxides in comets. In: Astronomy & Astrophysics. Band 699, A110, 2025, S. 1–8, doi:10.1051/0004-6361/202554255 (PDF; 8,19 MB). An der Friedrich-Schiller-Universität Jena wurde der Komet mit dem Échelle-Spektrographen FLECHAS an einem 90-cm-Teleskop an 5 Tagen vom 21. bis 31. Juli beobachtet. Im Spektrum konnten permanent die Linien von C2, NH2 und neutralem Sauerstoff gefunden werden. Die Natrium-D-Linie konnte noch am 21. und 23. Juli mit stark abnehmender Tendenz beobachtet werden, danach nicht mehr.R. Bischoff, M. Mugrauer: Follow-up spectroscopy of comet C/2020 F3 (NEOWISE). In: Astronomische Nachrichten. Bd. 342, Nr. 6, 2021, S. 833–839, doi:10.1002/asna.202113961. (PDF; 1,33 MB)
Am 22. und 23. Juli wurden Spektrogramme mit dem Hanle Faint Object Spectrograph (HFOSC) am Himalayan Chandra Telescope (HCT) in Indien aufgenommen. Die Spektren zeigten starke Emissionslinien von CN, C3 und C2. Am 24. Juli und 11. August wurden Spektrogramme am McDonald-Observatorium in Texas am 2,7-m-Teleskop aufgenommen. Die hochaufgelösten Spektren decken den Wellenlängenbereich von 370 nm bis über 1000 nm ab und zeigen Emissionslinien von CN, C3, C2, CH, NH2, Na and neutralem Sauerstoff.A. L. Cochran, T. Nelson, A. J. McKay, P. J. MacQueen, W. D. Cochran, M. Endl: High Spectral Resolution Observations of Comet C/2020 F3 (NEOWISE) From McDonald Observatory. In: Bulletin of the AAS. Bd. 52, Nr. 6, 2020, . Mit dem Échelle-Spektrographen HARPS-N am Telescopio Nazionale Galileo (TNG) auf La Palma wurde am 26. Juli ein hochaufgelöstes Spektrogramm erstellt, dass den Wellenlängenbereich zwischen 383 und 693 nm abdeckt. Es wurden die Emissionslinien von CN, C2, C3, NH2 und neutralem Sauerstoff quantitativ ausgewertet und die Produktionsraten der Moleküle bestimmt. Aus der Intensität der Sauerstofflinie bei 630 nm wurde die Produktionsrate von Wasser abgeleitet. Das Messergebnis stimmte mit der Messung durch das SOHO/SWAN-Instrument überein. G. Munaretto, P. Cambianica, G. Cremonese, M. Fulle, W. Boschin, L. Di Fabrizio, L. Podio, C. Codella: C/2020 F3 (NEOWISE) production rates from high-resolution TNG/HARPS-N spectra. In: Planetary and Space Science. Bd. 230, 2023, doi:10.1016/j.pss.2023.105664.
Vom 21. bis 24. Juli 2020 wurde am Krim-Observatorium bei Simejis die lineare Polarisation des Kometenlichts im Spektralbereich 570–700 nm gemessen. Der Polarisationsgrad erreichte bei einem Phasenwinkel der Sonneneinstrahlung von etwa 80° 25 %. Die Beobachtungsdaten deuteten darauf hin, dass die Polarisation in der Nähe des Kometenkerns geringer war als in einem Winkelabstand von 1–2′ davon.И. А. Маслов: Поляризация кометы C/2020 F3 (NEOWISE) в красной области спектра. In: Астрономический циркуляр. Nr. 1648, 2021, S. 1–3, doi:10.24412/0236-2457-2022-1648-1-4. (PDF; 206 kB)
Radioastronomie Am 16. Juli erfolgte in kurzem Abstand hinter dem Kometenkern eine Bedeckung des Quasars 3C 196 (ein Schwarzes Loch in einer entfernten Galaxie) durch den Kometenschweif. Innerhalb eines Zeitraums von 5 Stunden bewegte sich der Schweif nahezu rechtwinklig über den Quasar hinweg und bot so die Möglichkeit einer Profilaufnahme des Schweifs mit dem Low-Frequency Array (LOFAR)-Radiointerferometer, um turbulente Dichteschwankungen und deren Dynamik zu beobachten. Während eines Zeitraums von etwa 25 Minuten konnten dabei starke Szintillationen im gemessenen Frequenzbereich von 110–189 MHz festgestellt werden, als deren Ursache Streuung im Plasmaschweif des Kometen als wahrscheinlichste Ursache identifiziert wurde.R. A. Fallows, B. Forte, M. Mevius, M. A. Brentjens, C. G. Bassa, M. M. Bisi, A. Offringa, G. Shaifullah, C. Tiburzi, H. Vedantham, P. Zucca: The scintillating tail of comet C/2020 F3 (Neowise). In: Astronomy & Astrophysics. Bd. 667, A57, 2022, S. 1–8, doi:10.1051/0004-6361/202244377. (PDF; 7,85 MB)
Vom 22. Juli bis 7. August wurde der Komet mit dem 30-m-Radioteleskop am Institut für Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM) in Spanien und dessen NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA)-Radiointerferometer in den französischen Alpen beobachtet. Es wurden dabei die Produktionsraten von HCN, HNC, CH3OH, CS, H2CO, CH3CN, H2S und CO sowie obere Grenzwerte für sechs andere Substanzen bestimmt. Die Werte wurden mit denen von Wasser in Relation gesetzt und mit denen anderer Kometen verglichen.N. Biver, J. Boissier, D. Bockelée-Morvan, J. Crovisier, H. Cottin, M. A. Cordiner, N. X. Roth, R. Moreno: Observations of comet C/2020 F3 (NEOWISE) with IRAM telescopes. In: Astronomy & Astrophysics. Bd. 668, A171, 2022, S. 1–18, doi:10.1051/0004-6361/202244970. (PDF; 2,73 MB)
mini|300px|rechts|Der Komet am 18. Juli am Abendhimmel über Schildau in Sachsen. Direkt unter dem Kometenkopf der Stern ι UMa, etwas links unterhalb κ UMa Am 30. Juli wurde der Komet mit dem Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), einem Radiointerferometer in Indien, im Frequenzbereich 1050–1450 MHz beobachtet und Intensitätsmessungen des Kontinuums und der Absorptionslinie von neutralem Wasserstoff vorgenommen.S. Pal, A. Manna: Detection of continuum emission and atomic hydrogen (HI) from comet C/2020 F3 NEOWISE using GMRT. In: eprint arXiv. arXiv:2101.05267, 2021, S. 1–7, doi:10.48550/arXiv.2101.05267. (PDF; 912 kB)
Am Arecibo-Observatorium wurde der Komet mit dem 305-m-Radioteleskop am 31. Juli 2020 über einen Zeitraum von etwa zwei Stunden bei einem Sonnenabstand von 0,82 AE beobachtet. Gemessen wurde die Intensität des Hydroxyl-Radikals OH bei 18 cm Wellenlänge. Es wurde eine Produktionsrate für OH von etwa 3,6∙1028 Molekülen pro Sekunde bestimmt. Weitere bereits geplante Beobachtungen konnten nicht mehr durchgeführt werden wegen des Kabelbruchs und der Beschädigung des Teleskops am 20. August.A. J. Smith, D. A. Roshi, P. Manoharan, S. Vaddi, B. B. P. Perera, A. McGilvray: Detection of OH 18 cm Emission from Comet C/2020 F3 NEOWISE Using the Arecibo Telescope. In: The Planetary Science Journal. Bd. 2, Nr. 4, 2021, S. 1–5, doi:10.3847/PSJ/abfec7. (PDF; 465 kB)
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