A Kanadai-Francia-Hawaii-Teleszkóppal (CFHT), valamint a Hubble-űrtávcső segítségével először figyelték meg részletesen egy Naptól nagyon távol levő – és még pályáján befelé tartó – üstökös porkómáját.
Amikor 2017. május 21-én Richard Wainscoat és munkatársai egy új üstököst fedeztek fel a Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) projekt 1-es számú (PS1) 1,8 méteres teleszkópjával a hawaii Maui-szigeten levő Haleakala Obszervatóriumban, nem is sejtették, hogy a Naptól igen nagy távolságban már porkómát mutató üstököst fedeztek fel, aminek még jó öt év kell, hogy napközelbe kerüljön. Az üstökös a C/2017 K2 (PANSTARRS) elnevezést kapta az égboltfelmérő program után.
Az újonnan felfedezett üstökös lassan mozgott a csillagos égi háttér előtt, ami azt sejttette, hogy a Földtől nagyon messze van és ezt már az első pályameghatározás is igazolta. A C/2017 K2 pályájának pontosabb meghatározását az is segítette, hogy a hawaii Mauna Kea csúcsán levő 3,6 méteres CFHT 2013. május 12/13-án, vagyis négy évvel a felfedezés előtt készült felvételein is sikerült megtalálni az üstököst. A 2013-2017 közötti mérések alapján az üstökös hiperbola pályán 1,81 CsE-re kerül napközelbe 2022. december 21-én, miközben pályasíkja majdnem pontosan merőleges az ekliptikára. A hiperbola alakú pálya egyébként ebben az esetben nem azt jelenti, hogy a csillagközi térből érkezett, hanem az óriásbolygók gravitációs zavaró hatása alakította a pályáját, miután az Oort-felhőből megérkezett az Uránusz és Neptunusz közötti távolságra, de azok pályasíkjaira csaknem merőleges irányból.
Már több olyan üstököst is megfigyeltek, amelyek nagy naptávolságban gáz- és porkibocsátási aktivitást mutattak, de többségük nem közeledett, hanem már távolodott a Naptól. Ilyen volt a Halley-üstökös, amely 14 CsE naptávolságban mutatott kitörésszerű aktivitást, illetve a Hale-Bopp óriás üstökös 25 CsE-re is még aktív volt a Naptól távolodóban (utóbbi már közeledésekor is aktív volt, de nem ennyire távol). A C/2017 K2 azért érdekes, mert ez az első olyan üstökös, amely a Naphoz közeledve rekord nagy naptávolságban, mintegy 25 CsE-re is aktivitást mutat.
A felfedezés David Jewitt (Kaliforniai Egyetem, Los Angeles) üstököskutatót és kutatócsoportját arra késztette, hogy a Hubble-űrteleszkóppal (HST) megfigyeléseket végezzenek róla. A HST WFC3 új kamerájának UVIS ultraibolya és látható fényben érzékelő csatornáján 2017. június 27-én történtek a megfigyelései, amikor az üstökös a Naptól 15,87 CsE, a HST-től 15,82 CsE távolságban volt (még a Szaturnusz és Uránusz közötti naptávolságban).
A C/2017 K2-üstökös HST-vel megfigyelt kómája mintegy 120 ezer km átmérőjű, ami majdnem akkora, mint a Jupiter átmérője (a Föld átmérőjének közel tízszerese). Jewitt és munkatársai szerint a porkómát 0,1-0,7 milliméter átmérőjű porszemcsék alkotják, amelyek mintegy 1 m/s sebességgel áramlanak ki az üstökösmag felszínéről. A porszemcsék mérete túl nagy ahhoz, hogy a Nap sugárnyomása segítségével kialakuljon egy markáns porcsóva.
Jewitt és kutatócsoportja a HST megfigyeléseiből becslést adott az üstökös magjának méretére, ami legfeljebb 18 km, ha a mag fényvisszaverő képességét a jellemző 0,04-nek tételezték fel.
Érdemes megjegyezni, hogy az üstökösmag felszíni hőmérséklete a CFHT és HST megfigyelések naptávolságában 60-70 K, ami túl alacsony a vízjég szublimációjához, vagyis a szilárdból gáz halmazállapotba történő átmenetéhez. Jewitt és kutatócsoportja szerint ilyen alacsony hőmérsékleten az üstökösökben levő szuperillékony gázok kiszabadulhatnak a magból és emelhetik fel a port és alakíthatják ki a porkómát. A szénmonoxid, széndioxid és kétatomos nitrogén az üstökösök szuperillékony gázai, amelyek már nagy naptávolságban előidézhetik az üstökös aktivitását, kialakítva a Földről is megfigyelhető porkómát.
A C/2017 K2 (PANSTARRS) az előrejelzések szerint nem lesz olyan fényes és látványos a 2022-es napközelsége idején, mint 1997-ben a Hale-Bopp volt: várhatóan éppen csak el fogja érni a szabadszemes láthatóság határát 6 magnitúdó körüli összfényességével. Ráadásul a napközelség idején a déli égbolton lesz látható.
Egyébként magyar csillagászok a felfedezés óta követik az égitestet. A piszkéstetői 60/90/180 cm-es Schmidt-teleszkóppal Sárneczky Krisztián és munkatársai rendszeresen követik az üstökös változásait a GINOP „Kozmikus Hatások és Kockázatok” program keretében.
A C/2017 K2 (PANSTARRS)-üstökös nagy naptávolságban végbemenő aktivitásának megfigyeléseit az Astrophysical Journal Letters folyóiratban megjelent cikk részletezi.
A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” (KHK) projekt támogatta.
Források:
- A NASA Hubble-űrteleszkópja megfigyelte az eddigi legtávolabbi üstökösaktivitást (STScI 2017-40, 2017.09.28.)
- Jewitt és mások szakcikke (Astrophys. J. Letters, 847, No. 2, L19, 5pp, 2017)
Kapcsolódó internetes oldalak:
- A C/2017 K2 (PANSTARRS) valószínűleg nem a következő Hale-Bopp (S&T online, 2017.05.24.)
- Húsz éve járt itt a Hale-Bopp-üstökös
- A csodálatos Hale-Bopp-üstökös
- Távolságrekorderré vált a történelmi üstökös
- Hale-Bopp, az óriás üstökös
- Marc Chapelet francia amatőrcsillagász asztrofotói – üstökösök
