Après des essais infructueux sur plusieurs comètes "historiques" (Arend-Roland 1957 III, Ikeya-Seki 1965 VIII, Bennett 1970 II), les premières observations positives de comètes en ondes radio ont été obtenues sur la comète Kohoutek (1973 XII). L'apparition de cette comète, brillante sans être spectaculaire, a coïncidé avec la mise en service de la station orbitale américaine habitée Skylab. A cette occasion, la NASA a suscité une importante campagne internationale d'observation, la première du genre, qui a préfiguré la campagne de la comète de Halley.
C'est sur cette comète qu'a été enregistrée la détection des raies à 18 cm du radical OH, avec le radiotélescope de Nançay (France), confirmée par des observations au radiotélescope de 42 m de Green Bank (États-Unis). Ce radical provenant de la décomposition, par l'ultraviolet solaire, de la molécule d'eau, nous avons ainsi accès presque directement à la production globale de gaz d'une comète. L'observation systématique des raies à 18 cm de OH a par la suite été entreprise au radiotélescope de Nançay sur plusieurs dizaines de comètes. Les observations radio à ces longueurs d'onde peuvent se faire de jour comme de nuit et sans la contrainte des conditions météorologiques, ce qui est un avantage certain sur les observations optiques.
Figure : Spectres des raies OH à 18 cm observés dans la comète P/Swift-Tuttle 1992 XXVIII avec le radiotélescope de Nançay. Le 29 octobre 1992 (à gauche), la raie est observée en émission, alors que le 1er décembre (à droite), elle est en absorption. Ces changements sont dus aux différences d'excitation en raison de la variation de la vitesse héliocentrique de la comète: -17 km/s le 29 octobre, -5 km/s le 1er décembre. C'est l'effet Swings.
Les raies à 18 cm ne sont pas des raies de rotation, ces dernières se situant, pour une molécule légère telle que OH, dans le domaine submillimétrique et l'infrarouge lointain. En raison de la structure électronique en couche incomplète de ce radical moléculaire, chaque niveau d'énergie se dédouble; c'est le dédoublement lambda. Les raies à 18 cm se produisent entre ces deux sous-niveaux, pour l'état d'énergie (électronique, vibrationnel et rotationnel) le plus bas de la molécule OH. Normalement, les molécules se répartissent équitablement entre ces sous-niveaux, et les raies à 18 cm sont très peu intenses, indétectables dans les comètes. Cependant, ces molécules sont pompées par le rayonnement solaire, suivant le mécanisme de fluorescence qui donne naissance à l'émission de la forte bande de OH dans le proche UV. Ce pompage conduit à une surpopulation soit du sous-niveau inférieur, soit du sous-niveau supérieur, suivant la vitesse héliocentrique de la comète: c'est l'effet Swings. Les molécules OH ainsi hors d'équilibre constituent un maser (microwave amplifier by stimulated emission of radiation). Si c'est le niveau supérieur qui est surpeuplé, le rayonnement à 18 cm du fond du ciel (rayonnement cosmique à 3 K auquel s'ajoute parfois le rayonnement continuum galactique) est amplifié et on observe une raie en émission; si au contraire c'est le niveau inférieur qui est surpeuplé, le rayonnement est atténué et on observe une raie en absorption. Les raies OH cométaires sont effectivement observées soit en émission, soit en absorption (Figure) suivant la vitesse de la comète, en accord avec ce modèle.
À ce jour (octobre 2012), 118 comètes ont été observées à Nançay dont une centaine environ ont été détectées. Certaines, comme la comète de Halley ou la comète Hale-Bopp, ont été l'objet de campagnes d'observations particulièrement suivies, menées en coordination avec des observations faites à d'autres longueurs d'onde. Depuis 2000, le radiotélescope de Nançay a été rénové et équipé d'un nouveau système focal. Un gain en sensibilité d'un facteur 2 a été obtenu, ce qui nous permet maintenant d'observer des comètes moins productives, ou de les suivre sur de plus grandes distances.
Pour les spécialistes, une description détaillée (en
anglais) des observations de comètes faites à Nançay
jusqu'en 2003 se trouve ici.
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comète périhélie q date des
observations
aammjj [UA] aammjj-aammjj
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1973 XII 1973f C/1973 E1 Kohoutek 731228.43 0.142 731129-740215
1975 IX 1975h C/1975 N1 Kobayashi-Berger-Milon 750905.33 0.426 750826-750904
1976 VI 1975n C/1975 V1 West 760225.22 0.197 760324-760512
1977 XI 2P/ Encke 770817.01 0.341 770808-770911
1977 XIV 1977m C/1977 R1 Kohler 771110.57 0.991 771021-771130
1978 VII 1978c C/1978 C1 Bradfield 780317.69 0.437 780304-780316
1978 XXI 1978f C/1978 H1 Meier 781111.41 1.137 780531-781029
1979 X 1979l C/1979 Y1 Bradfield 791221.60 0.545 800127-800203
1980 XI 2P/ Encke 801206.58 0.340 800919-801229
1980 XII 1980q C/1980 V1 Meier 801209.65 1.520 801116-810218
1980 XV 1980t C/1980 Y1 Bradfield 801229.54 0.260 810103-810303
1981 XIX 1981j 64P/ Swift-Gehrels 811127.27 1.361 811031-811111
1982 I 1980b C/1980 E1 Bowell 820312.29 3.364 821127-821219
1982 IV 1982a 26P/ Grigg-Skjellerup 820515.00 0.989 820507-820625
1982 VI 1982g C/1982 M1 Austin 820824.73 0.648 820626-820905
1982 VII 1982e 6P/ d'Arrest 820914.31 1.291 820708-820823
1982 VIII 1982f 67P/ Churyumov-Gerasimenko 821112.10 1.306 821009-821025
1984 IV 1983n 27P/ Crommelin 840220.17 0.735 840121-840320
1984 XIII 1984i C/1984 N1 Austin 840912.14 0.291 840727-840811
1985 XIII 1984e 21P/ Giacobini-Zinner 850905.21 1.028 850331-851120
1985 XVII 1985l C/1985 R1 Hartley-Good 851209.12 0.695 850924-860113
1985 XIX 1985m C/1985 T1 Thiele 851219.21 1.317 851027-851216
1986 III 1982i 1P/1982 U1 Halley 860209.45 0.587 850126-860729
1987 II 1986n C/1986 V1 Sorrells 870309.65 1.721 870101-870214
1987 III 1987c C/1987 B1 Nishikawa-Takamizawa-Tago 870317.29 0.872 870303-870312
1987 VII 1986l C/1986 P1 Wilson 870420.78 1.200 860825-870622
1987 XXIX 1987s C/1987 P1 Bradfield 871107.26 0.869 871001-871128
1988 I 1987d1 C/1987 W1 Ichimura 880110.10 0.200 880103-880109
1988 V 1988a C/1988 A1 Liller 880331.11 0.841 880317-880324
1988 XV 1988j C/1988 P1 Machholz 880917.57 0.165 880912-881019
1989 X 1989o 23P/1989 N1 Brorsen-Metcalf 890911.94 0.479 890804-891031
1989 XIX 1989r C/1989 Q1 Okazaki-Levy-Rudenko 891111.92 0.642 891003-891202
1989 XXII 1989a1 C/1989 W1 Aarseth-Brewington 891227.89 0.301 891208-891230
1990 V 1989c1 C/1989 X1 Austin 900409.97 0.350 900215-900615
1990 XX 1990c C/1990 K1 Levy 901024.63 0.939 900616-900930
1992 III 1991g1 C/1991 Y1 Zanotta-Brewington 920131.99 0.644 920109-920129
1992 VII 1992b C/1992 B1 Bradfield 920319.54 0.500 920301-920312
1992 VIII 1991h1 C/1991 X2 Mueller 920321.20 0.199 920305-920318
1992 XIX 1991a1 C/1991 T2 Shoemaker-Levy 920723.75 0.829 920610-920722
1992 XXVIII 1992t 109P/1992 S2 Swift-Tuttle 921212.33 0.958 921015-930112
1993 III 1992x 24P/ Schaumasse 930303.96 1.202 930121-930220
1994 V 2P/ Encke 940209.47 0.331 940111-940303
1994 IX 1993p C/1993 Q1 Mueller 940326.31 0.967 940120-940320
1994 XI 1993v C/1993 Y1 McNaught-Russell 940331.09 0.868 940301-940420
1994 XV 1992r 8P/ Tuttle 940625.29 0.998 940604-940616
1994 XXVI 1994o P/1994 P1 Machholz 2 940918.63 0.753 940908-940914
1994 XXX 1994l 19P/ Borrelly 941101.49 1.365 940905-950118
15P/ Finlay 950505.04 1.036 950405-950422
C/1995 Q1 Bradfield 950831.42 0.436 950824-950926
73P/ Schwassmann-Wachmann 3 950922.75 0.933 950830-951101
122P/1995 S1 de Vico 951006.02 0.659 951001-951020
45P/ Honda-Mrkos-Pajdusakova 951225.93 0.532 951125-960120
C/1996 B2 Hyakutake 960501.40 0.230 960301-960518
22P/ Kopff 960702.19 1.580 960409-960523
C/1996 Q1 Tabur 961103.53 0.840 961002-961027
C/1995 O1 Hale-Bopp 970401.13 0.914 950804-970921
46P/ Wirtanen 970314.14 1.064 970204-970509
81P/ Wild 2 970506.64 1.583 970121-970323
2P/ Encke 970523.60 0.331 970513-970522
C/1998 J1 SOHO 980508.62 0.153 980601-980608
C/1998 P1 Williams 981017.84 1.147 980918-981004
21P/ Giacobini-Zinner 981121.32 1.034 981020-981115
C/1998 U5 LINEAR 981221.76 1.236 981124-981210
C/1999 H1 Lee 990711.17 0.708 990508-990814
C/1999 N2 Lynn 990723.05 0.761 990716-990719
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C/1999 S4 LINEAR 000726.17 0.765 000706-000731
C/1999 T1 McNaught-Hartley 001213.47 1.172 001115-010130
C/2000 W1 Utsunomiya-Jones 001226.56 0.321 001212-010107
73P/ Schwassmann-Wachmann 3 010127.71 0.937 001201-010310
45P/ Honda-Mrkos-Pajdujakova 010329.89 0.528 010103-010315
24P/ Schaumasse 010502.66 1.205 010310-010630
C/2001 A2 LINEAR 010524.52 0.779 010402-010712
16P/ Brooks 2 010719.82 1.835 010417-010510
19P/ Borrelly 010914.73 1.358 010719-011129
C/2000 WM1 LINEAR 020122.68 0.555 011004-020420
153P/2002 C1 Ikeya-Zhang 020318.98 0.507 020227-020620
C/2002 F1 Utsunomiya 020422.90 0.438 020409-020620
46P/ Wirtanen 020826.76 1.059 020720-020816
C/2002 O6 SWAN 020909.46 0.495 020821-020902
C/2002 X5 Kudo-Fujikawa 030129.00 0.190 030101-030409
C/2002 V1 NEAT 030218.30 0.099 021231-030426
C/2002 Y1 Juels-Holvorcem 030413.24 0.714 030301-030427
2P/ Encke 031229.88 0.338 031018-040122
C/2004 F4 Bradfield 040417.09 0.168 040506-040520
C/2002 T7 LINEAR 040423.10 0.615 031102-040620
C/2003 T3 TABUR 040429.02 1.481 040204-040413
C/2001 Q4 NEAT 040515.97 0.962 040502-040613
C/2003 K4 LINEAR 041013.72 1.024 040601-041113
C/2004 Q2 Machholz 050124.84 1.203 041001-050122
C/2003 T4 LINEAR 050403.65 0.850 041009-050401
9P/ Tempel 1 050705.32 1.506 050304-050710
C/2006 A1 Pojmanski 060222.18 0.555 060216-060331
73P/ Schwassmann-Wachmann 3 060606.95 0.939 060302-060721
4P/ Faye 061115.46 1.667 060915-061019
C/2006 M4 SWAN 060928.73 0.783 061027-061111
C/2007 P1 McNaught 070112.80 0.171 070110-070120
96P/ Machholz 1 070404.62 0.125 070319-070604
2P/ Encke 070419.30 0.329 070501-070601
17P/ Holmes 070504.50 2.053 071025-071108
C/2007 F1 LONEOS 071028.76 0.402 071018-071111
8P/ Tuttle 080127.02 1.027 071203-080128
46P/ Wirtanen 080202.50 1.057 080103-080121
C/2007 W1 Boattini 080624.89 0.850 080401-080831
6P/ d'Arrest 080814.96 1.354 080614-080806
C/2008 A1 McNaught 080929.13 1.073 080911-081031
C/2007 N3 Lulin 090110.73 1.212 080902-090405
144P/ Kushida 090126.87 1.439 081115-090104
22P/ Kopff 090525.39 1.578 090226-090915
C/2008 T2 Cardinal 090614.35 1.209 090202-090809
C/2006 W3 Christensen 090706.49 3.127 090102-090419
C/2007 Q3 Siding Spring 091007.33 2.251 090620-102602
88P/ Howell 091012.47 1.363 090801-100214
81P/ Wild 2 100222.73 1.598 091116-100214
C/2009 O2 Catalina 100324.20 0.694 100115-100324
C/2009 K5 McNaught 100430.03 1.422 100401-100414
C/2009 R1 McNaught 100702.16 0.401 100401-100831
10P/ Tempel 2 100704.86 1.424 100422-100730
103P/ Hartley 2 101028.50 1.058 100803-110131
C/2010 X1 Elenin 110910.74 0.482 110527-111023
45P/ Honda-Mrkos-Pajdusakova 110928.78 0.530 110723-110916
C/2009 P1 Garradd 111224.03 1.550 110701-120330
96P/ Machholz 1 (2012) 120714.78 0.124 120616-120811
C/2012 K5 LINEAR 121128.69 1.142 121220-131113
C/2011 F1 LINEAR 130108.04 1.118 121031-121221
C/2012 T5 Bressi 130224.17 0.323 130102-130214
C/2011 L4 PANSTARRS 130310.14 0.302 120901-130510
C/2012 F6 Lemmon 130324.52 0.731 130313-130428
C/2012 S1 ISON 131128.78 0.012 130708-131209
C/2013 R1 Lovejoy 131222.94 0.817 131101-140223
C/2012 X1 LINEAR 140221.64 1.599 131026-140508
C/2014 E2 Jacques 140702.50 0.665 140501-140919
C/2013 UQ4 Catalina 140706.00 1.081 140615-140630
C/2012 K1 PANSTARRS 140827.63 1.055 140403-140927
C/2013 V5 Oukaimeden 140928.17 0.627 140716-141024
C/2013 A1 Siding Spring 141025.39 1.399 141005-141220
C/2014 Q2 Lovejoy 150130.09 1.291 141221-150330
C/2015 G2 MASTER 150523.77 0.780 150630-150710
C/2014 Q1 PANSTARRS 150706.43 0.314 150506-150907
C/2013 US10 Catalina 151115.64 0.822 151002-160120
252P/ LINEAR 160315.27 0.996 160417-160505
C/2013 X1 PANSTARRS 160420.80 1.314 160120-160613
2P/ Encke (2017) 170310.08 0.336 170301-170306
41P/ Tuttle-Giacobini-Kresak 170412.73 1.045 170110-170605
C/2015 ER61 PANSTARRS 170509.77 1.050 170208-170809
C/2015 V2 Johnson 170613.21 1.640 170216-170810
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