Magyar kutató a HST-vel: új ismeretek az ISON-üstökösről

578

A tavaly év végére látványosnak ígérkezett, de aztán a Nap közelében sajnos szétesett ISON-üstökös magjának méretét és lehetséges tengelykörüli forgási idejét sikerült még jóval az üstökös napközelsége előtt meghatározni a Hubble-űrtávcsővel.

2013 novemberében a teljes csillagász és amatőrcsillagász közösség, valamint érdeklődők széles tábora feszült izgalommal figyelte az év végére látványosnak ígérkező, a “Napot súroló” C/2012 S1 (ISON)-üstökössel kapcsolatos híreket. Az Oort-felhőből származó ISON-üstökös ugyanis 2013. november 28-án mintegy 0,0125 CsE távolságra került központi csillagunk középpontjától, ami 2,68-szoros naprádiusznak felel meg, s ez a közelség az üstökösmagból várhatóan sok gáz és poranyag kiszabadulását okozhatta volna, ami aztán látványos nagy csóvás égi tüneményhez vezetett volna a tavaly decemberi, karácsonyi téli égbolton. A Nap középpontjától mért 1,872 millió kilométeres távolság azt is jelenti, hogy a jeges-poros üstökösmag a Nap fotoszférája felett csak mintegy 1,2 millió kilométerre volt a napközelségekor, ami miatt félő volt, hogy a hősokk és a Nap roppant árapálykeltő ereje ilyen közelről szétszedi a kis égitestet. Ez sajnos be is következett, így tehát elmaradt a beígért égi látványosság.

Az ISON-üstökös jelentőségére való tekintettel földi és űrtávcsöves megfigyelési programok indultak. A Hubble-űrtávcsővel (HST) 2013. április 10-én végzett megfigyelések idején az üstökös 4,15 CsE naptávolságban és 4,24 CsE földtávolságban volt, tehát nagyon messze, alig közelebb hozzánk, mint a Jupiter pályája. Ilyen messziről és a már kifejlett porkóma zavaró hatása miatt az igen parányi üstökösmag fénye nem volt elválasztható a kiterjedt fényes kómáétól, azaz a mag méretét nem lehetett közvetlenül meghatározni.

20140930_c_ison_mag_merete_hst_1
A C/2012 S1 (ISON) üstökösről a Hubble-űrtávcső új széleslátószögű kamerájával 2013. október 9-én készült felvétel az üstököst mintegy 1,50 CsE naptávolságban és 1,91 CsE földtávolságban mutatja. Az üstökös kómájának és csóvájának láthatóságát a fényességi kontúrvonalak javítják. Az üstökös  távolságában a húszezer kilométeres méretskálát vízszintes vonal jelzi, ami mintegy 14,2 ívmásodperces szögméretnek felel meg (kép: a szerző munkája, Astrophysical Journal Letters 794. köt. 1. szám, L9, 2014. szeptember 25.).

A HST-vel 2013. május 8-án végzett megfigyelések idején is túl messze volt még az üstökös ahhoz, hogy a mag fényét közvetlenül meg lehessen figyelni, ugyanis ekkor a Naptól 3,81 CsE-re, a Földtől pedig 4,34 CsE-re járt még a pályája napközelsége felé közeledő szakaszán.

A HST új széleslátószögű kamerájával (WFC3) 2013. október 9-én végzett megfigyelések idején az ISON-üstökös a Naptól már csak mintegy 1,50 CsE-re, a Földtől pedig 1,91 CsE-re járt és az igen aktiv, fényes kóma ellenére lehetővé vált az üstökösmag fényének közvetlen megfigyelése, elemzése és az üstökösmag méretének meghatározása. Sok üstökösmagra eddig meghatározott összefüggések alkalmazásával a C/2012 S1 (ISON)-üstökös magjának rádiusza 0,62±0,02 km – gömb alakú testet feltételezve, de mint tudjuk, a Naprendszer apró égitestei – így az üstökösmagok is – változatos, szabálytalan alakú kis égitestek: a “krumplitól” a “gumikacsáig” mindenféle alak előfordulhat (l. például legutóbb a Rosetta űrszonda 67P üstökösének alakját). A szisztematikus bizonytalanságokat figyelembe véve az ISON magjának rádiusza valójában 0,6-0,9 km közé eshet, ami jó összhangban áll a SOHO SWAN műszerével a vízkibocsátáson alapuló becslésekkel (Michael Combi és munkatársai).

20140930_c_ison_mag_merete_hst_2
A HST STIS képalkotó spektrográfjával 2013. november 1-én készült megfigyelések lehetővé tették a mag körüli kóma fényének elemzését, s benne a változások kimutatását. A STIS CCD-vel készített képen (bal oldalon felül) az “X” jel az üstökösmag helyét jelöli, a vízszintes szakasz pedig az 1 ívmásodperces szögméretet. A jobb felső kép két egymás utáni kép egymással történő elosztásával kapott eredményt mutatja, amelyen az időbeli változások követhetők. A bal alsó ábrán a kóma fényének (fluxus) időbeli változása szinuszos, mintegy 10,40 órás periódusú változással írható le. A jobb alsó diagram a periodicitás meghatározását illusztrálja (HST STIS, Astrophysical Journal Letters, 794 köt., L9, 2014.09.25.).

A Hubble-űrtávcső STIS képalkotó spektrográfjával 2013. november 1-én készült megfigyelésekkel lehetőség volt az ISON-üstökös magja közeli kóma fényének megfigyelésére és elemzésére a 200-1100 nanométeres hullámhossztartományban. A STIS megfigyelések idején az üstökös 0,997 CsE naptávolságban és 1,23 CsE földtávolságban volt.

A mag körüli kóma fénye egy forgó jet (gáz és porkiáramlási nyúlvány) fényének időbeli változására utal, ami azért lehetséges, mert a mag felszínén egy aktív terület a mag forgása következtében a Nap felé fordul és a mag forgása szerint ismétlődően anyagot bocsát ki a felszínről a kómába.

Az ISON-üstökös magja méretének meghatározásáról szóló tudományos közlemény az Astrophysical Journal Letters szakfolyóiratban jelent meg és a HST-adatok felvételében, elemzésében a francia CNRS marseille-i Asztrofizikai Laboratóriuma, az amerikai Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriuma (Laurel, Maryland), valamint a budapesti MTA CSFK Konkoly Thege Miklós CSI (e sorok írója) kutatói vettek részt.

Bár sajnos az ISON nem lehetett látványos üstökös 2013 végén, de utána több, kis távcsővel is megfigyelhető égi vándor került észlelésre kedvező helyzetbe az északi félteke lakói számára is. Így például még 2013 őszén – 2014 év elején a C/2013 R1 (Lovejoy), majd a C/2012 K1 (PANSTARRS) 2014 nyara elején, illetve most nyár végén – kora ősszel a C/2014 E2 (Jacques)-üstökös jelentettek izgalmas megfigyelési témát, s némi kárpótlást az elmaradt ISON-látványosságért.

Forrás:

Az ISON-üstökös magjának megfigyelése a Hubble Űrteleszkóppal (ApJL, 794, No. 1, L9, 2014.09.25.)

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás