Már tavaly év végén is sikerült lefotózni a csillagközi üstököst

2424

A felfedezése előtt készült felvételek szerint a csillagközi térből érkezett új üstökös magjából gázok szabadultak ki már akkor, amikor még nagyon messze volt a Naptól. A korai felvételek az üstökös pályájának pontosabb meghatározását is lehetővé teszik.

A csillagközi térből érkezett és a Naprendszert nagy sebességgel átszelő 2I/Borisov-üstökösről (korábbi jelölése C/2019 Q4 (Borisov)) több olyan archív felvételt is találtak, amelyek csaknem egy évvel a 2019. augusztus 30-i felfedezése előtt készültek nagy távcsövekkel. A felfedezése előtti hetekben, hónapokban az üstökös a nappali égen tartózkodott, csak akkor volt esély a megtalálására, amikor a Nap már nem zavarta az adott égterületet.

A korai felvételek megtalálása azért is jelentős, mert a felfedezésekor az üstökös már a belső Naprendszerben közeledett a Nap felé, mintegy 3 CSE távolságban járt központi csillagunktól (ez a távolság nagyjából a fő kisbolygóöv átlagos távolságának felel meg).

A Marylandi Egyetem Csillagászati Tanszékének két munkatársa, Michael S. P. Kelley és Quanzhi Ye vezetésével amerikai kutatók három jelentős égboltfelmérő program által készített képfelvételeket vizsgáltak át abból a célból, hogy hátha azokon rábukkannak a csillagközi vándor nyomára. A Catalina Sky Survey (CSS) program 1,5 méteres távcsövével (Mount Lemmon, Arizona), a Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System, azaz Panoráma-felmérő távcső (PS1) és gyors reagálású rendszer) 1,8 méteres távcsövével (Haleakala Obszervatórium, Hawaii-szigetek), valamint a Zwicky Transient Facility (ZTF) program 48 hüvelykes (1,2 méteres) tükörátmérőjű Oschin Schmidt-távcsövével a Palomar-hegyen készült felvételeket nézték át.

Összesen 202, 2018. október és 2019. augusztus 30. között készült felvételt vizsgáltak át, amelyeken rajta lehetett a halvány üstökös. A kutatók optimizmusa és kitartó munkája meghozta a kívánt eredményt: több felvételen is beazonosították a Borisov-üstököst.

A 2I/Borisov-üstökös felfedezése előtt készült felvételeken a kis égitest még csak egy, a csillagok háttere előtt elmozduló kicsiny “gombócnak” látszik 2018. december 13-24 és 2019. május 5. között. A képeken az ekvatoriális koordinátarendszer északi (N) és keleti (E) irányait nyilak mutatják. A 30 ívmásodperces szögskálát vastag fehér csík jelzi (Ye, Kelley és munkatársai, 2019)

Az üstökös legkorábban a ZTF égboltfelmérés 2018. december 13-i felvételén azonosítható, amikor a Naptól 8,55 CSE, a Földtől pedig 7,90 CSE távolságban járt, vagyis a Szaturnusz pályatávolságához közel, de már a Jupiter és Szaturnusz pályái közötti távolságban közeledett. Mivel az üstökös pályasíkja és a földpálya (ekliptika) síkja mintegy 45 fokos szöget zár be egymással, ezért a távolságokat térben kell elképzelni. A fellelt legkorábbi felvételen az üstökös fényessége 21,19 magnitúdó volt a Pan-STARRS1 (PS1) égboltfelméréshez létrehozott fotometriai rendszer vörös (r) tartományában, vagyis nagyon halvány kis égitestnek mutatkozott. Ezután 2019. január 17-én a Pan-STARRS1 távcsővel, majd 2019. március 1-jén a CSS égboltfelmérés távcsövével készült felvételeken is látszik az üstökös, a többi felvétel a ZTF program során készült. A felfedezése előtti utolsó felvétel 2019. május 5-én készült, szintén a ZTF program során, amikor az üstökös a Naptól 5,09 CSE, a Földtől pedig 5,76 CSE távolságban volt. Ekkorra már 20,16 magnitúdóra fényesedett fel (PS1 r-ben), ami még mindig elég halvány objektumot jelent.  Az alábbi ábra az üstökös fényesedését mutatja a 2018. szeptember 1. és 2019. november 1. közötti időszakban.

A 2I/Borisov-üstökös fényességének időbeli menete a ZTF égboltfelmérés felvételeiből meghatározott fényességadatokra (piros pontok) illesztett görbék (különböző vonalak) alapján. 2018. november elején csak becslést lehetett adni az üstökös fényességére. Az M1 magnitúdó-formulák a különböző fényesség-modelleket jelölik (Ye, Kelley és munkatársai, 2019)

A 2I/Borisov-üstökös pályáját nem csak a tömegvonzás alakítja, hanem a magjából kiáramló gázok által kifejtett “rakétaszerű” hatások is befolyásolják. A kutatók különböző hatásokat vizsgáltak: 30 CSE naptávolságon belül a vízkiáramlás, nagy naptávolságban pedig a szén-monoxid (CO) és szén-dioxid (CO2) hatása dominál (távol a Naptól a vízjég kigázosodása még nem megy végbe). Azt találták, hogy nagy naptávolságban nem gravitációs hatásként a szén-monoxid hatását kell csak figyelembe venni a Borisov-üstökös mozgásában. A megfigyeléseket legjobban megközelítő modell szerint az üstökös 2019. december 8,56 világidőkor lesz napközelben mintegy 2,01 CSE-re a Naptól. Az erősen hiperbolikus pálya excentricitása 3,357.

A 2I/Borisov (sárga vonal) és az 1I/’Oumuamua (piros vonal) csillagközi térből érkezett természetes kis égitestek mozgása a belső Naprendszerben (NASA JPL)

Egyébként a megfigyelések szerint a Borisov-üstökös nagyon hasonlít a Naprendszer dinamikailag új üstököseihez, amelyek először érkeznek a külső Naprendszerből a Nap közelébe, így tehát a Mars és a Jupiter távolsága között ezeknek és a Borisov-üstökösnek a magjából is főleg a vízjég szublimál, ez dominál a pálya alakításában szerepet játszó gázkibocsátási aktivitásban és nem gravitációs hatásokban.

A 2I/Borisov-üstökös felfedezése előtt készült felvételeiről és nagy naptávolságban fellépő gázkibocsátási aktivitásáról szóló tudományos közlemény az Astronomical Journal folyóiratban jelenik meg, előzetes változata itt található.

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

Forrás:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás