A Hubble és nagy földi távcsövek is figyelik a csillagközi térből érkezett üstököst

5984

A Hubble-űrtávcsővel rögzített képeken páratlanul szép kómás-csóvás, igazi üstökösként látszik a csillagközi térből érkezett 2I/Borisov üstökös. Nagy földi teleszkópokkal végzett megfigyelések alapján kémiai összetételét tekintve szinte “megkülönböztethetetlen” a naprendszerbeli üstökösöktől.

A decemberi napközelsége felé közeledő 2I/Borisov-üstököst (korábbi jelölése C/2019 Q4 (Borisov)) folyamatosan követik és figyelik a nagy földi teleszkópokkal. Október 12-én pedig a Hubble-űrtávcsővel (HST) sikerült részletesebb felvételeket készíteni a csillagközi térből érkezett és a Naprendszert átszelő kis égitestről. A HST-megfigyeléseket az angol származású neves amerikai csillagász, a Kaliforniai Egyetem Los Angeles (UCLA) professzora, a Naprendszer őseredeti felépítésű kis égitestjeinek (üstökösök és bizonyos kisbolygók) világszerte ismert szakértője, David C. Jewitt által vezetett kutatócsoport végezte. A megfigyelések idején az üstökös naptávolsága 2,80 CSE, földtávolsága pedig 3,45 CSE volt. A felvételek a HST WFC3 (Wide Field Camera 3) műszerének az ultraibolyától a látható fénytartományig érzékeny UVIS csatornáján készültek. Az alábbi kép egy ultraibolya szűrővel (F350LP) készült felvételen mutatja az üstököst.

A 2I/Borisov üstökösről a HST-vel 2019. október 12,2019 világidőkor készített felvétel. A képen a távolságskála (balra lent) hossza 20200 km az üstökös távolságában, ami 10 ívmásodperc látszó méretnek felel meg. Az égi északi (N) és keleti (E) irányokat nyilak jelölik (jobbra lent). A Nap irányát a képsíkban szintén nyíl mutatja (“To Sun”) (NASA, ESA, STScI, D. Jewitt, UCLA)

A HST-felvételeken nem látszik részletesen az üstökös magja (sem a kiterjedése, főleg nem a felszíni részletei), mivel távol van ahhoz, hogy a teleszkóp kiterjedt égitestként mutassa, illetve a mag körüli porkóma fénye elfedi előlünk a mag fényét. Jól látszik viszont a porkóma és a kissé görbült, szétterülő porcsóva. A 2I/Borisov már a 2019. augusztus 30-i felfedezésekor is kómás üstökösnek mutatkozott, majd szeptember vége felé már a csóvája is megfigyelhető volt, de a HST mostani felvételein a kóma és a porcsóva kezdetének részletei is tanulmányozhatók.

Nagy földi távcsövekkel készített színképek a kétatomos szén (C2), valamint a ciánmolekulák (CN) jelenlétét is kimutatták az üstökös gázkómájában. Az Arizonai Egyetem (Tucson, AZ) Bolygó- és Holdkutatási Laboratóriuma (LPL) és a Steward Obszervatórium (Tucson, AZ) munkatársai Theodore Kareta (LPL) vezetésével a Steward Obszervatórium arizonai Kitt Peaken levő 2,3 méteres Bok, illetve az arizonai Mount Hopkinson levő 6,5 méteres MMT (Multiple Mirror Telescope) nagy távcsöveivel végezték a Borisov-üstökös megfigyelését.

A cián- (CN) (fent) és kétatomos szénmolekulák (C2) színképe a 2I/Borisov üstökösben 2019. október 1-jén az MMT teleszkóppal történt megfigyelés alapján. A cián az ultraibolyában, a kétatomos szénmolekula a spektrum látható tartományában mutatható ki, ami miatt az üstökös gázkómája zöldes színűnek látszik. (T. Kareta és munkatársai, Nature Astronomy)

A Kareta által vezetett megfigyelések szerint például október 1-jén az üstökös magjából másodpercenként (5,3±0,7)×1024 ciánmolekula áramlik ki és (2,5±0,5)×1024 kétatomos szénmolekula szabadul ki és kerül a gázkómába.

Ismert, hogy a Naprendszerben az üstökösök két csoportot alkotnak a kétatomos szénmolekulák mennyisége szerint: vagy kevés van belőlük, “hiányosak” vagy “átlagosak” a C2/CN arány alapján összehasonlítva őket. Ez az összehasonlítás az ekliptikai (Jupiter-család) üstökösökre jellemző. Az ekliptikai üstökösök forrásvidéke egyébként a Kuiper-öv, a C2/CN arányban mutatkozó különbség pedig az üstökösmag kialakulási körülményeiben megvolt eltérésekre utal az ősi Naprendszerben. A 2I/Borisov üstökösben a kétatomos szén kevés a ciánhoz képest és így a C2-ben szegény, “C2-ben hiányos” alcsoporthoz hasonlít a Naprendszer üstököseivel összevetve.

A 2I/Borisov üstökös eddigi HST-felvételei és földi színképi megfigyelései szerint a por fényszórási tulajdonságai (a porszemcsék mérete és fizikai tulajdonságai), valamint a gázkomponensek miatt összetétel szempontjából a csillagközi térből érkezett látogató nagyon hasonlít a Naprendszer üstököseihez: szinte “megkülönböztethetetlenek” egymástól a Borisov és a Naprendszer üstökösei.  Az is valószínűsíthető, hogy a Borisov-üstökös keletkezési helye, vagyis csillagának por- és gázkörnyezete az ősi Naprendszerhez nagyon hasonló lehetett. Ez a körülmény korlátot szab a származási helyére, vagyis a Tejútrendszerben csak olyan csillagok jöhetnek szóba, amelyek körül az ősi Naprendszeréhez hasonló kémiai összetétel volt.

A 2I/Borisov üstökös színképi vizsgálatairól szóló tudományos szakcikk a Nature Astronomy folyóiratban jelenik meg és előzetes változata itt található.

A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.

Források:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás