Minden korábbinál részletesebb felvételek egy üstökös széteséséről

317

A Hubble-űrtávcső napokban közzétett felvételei minden korábbinál részletesebb betekintést nyújtanak egy szétesett üstökösmag életébe, ahol a töredékek mozgása egyenként is nyomon követhető.

Az üstökösök magja valójában egy parányi, törékeny, jeges-poros kis égitest, amely a Nap körül kering. A legújabb kutatások szerint napkörüli pályájuk bármely pontján, bármikor széteshetnek, akár több száz csillagászati egység távolságban is. Ilyenkor kisebb-nagyobb magtöredékek, valamint meteoritikus por keletkezik. Ha a szétesés a Naphoz viszonylag közel történik, nem sokkal később a magtöredékek nagyobb földi teleszkópokkal, illetve űrtávcsövekkel megfigyelhetők. Most is így történt, a 332P/Ikeya-Murakami-üstökös magja sok kisebb darabra esett szét, és ezeket a magtöredékeket a Hubble-űrtávcső (HST) részletes felvételei egészen kiválóan mutatják.

A 332P/Ikeya-Murakami-üstököst Kaoru Ikeya és Shigeki Murakami japán amatőrcsillagászok fedezték fel egymástól függetlenül 2010. november 3-án, nem sokkal az október 13-án bekövetkezett napközelsége után. Ikeya egy 25 centiméteres tükrös távcsővel 39-szeres nagyítással, Murakami pedig egy 46 centiméteres tükrös teleszkóppal 78-szoros nagyítással látta meg vizuálisan az addig ismeretlen kométát. Azóta sem történt hasonló, a digitális technika és a nagylátószögű távcsövek térhódítása miatt a vizuális üstökösvadászoknak szinte semmi esélye sincsen. Az üstökösöket már olyan korai állapotukban megtalálják, amikor a távcsőbe szemmel pillantva még elérhetetlenül halványak. Azt nem jelenthetjük ki, hogy ez volt az emberiség történetének legutolsó vizuális üstökös-felfedezése, de a jövőben rendkívül ritkák lesznek az ilyen események.

Ráadásul már ez a felfedezés is csak a szerencsének volt köszönhető, ugyanis a később készült felvételek egy gyorsan táguló porfelhőt mutattak az üstökös körül, vagyis nem sokkal megtalálása előtt erős kitörésen esett át, ami akár ezerszeresére (7-8 magnitúdóval) növelhette alapfényességét. Ezt támasztja alá az is, hogy hamarosan kiderült, egy szokatlanul rövid, 5,43 éves keringési idejű kométáról van szó, amelyet már rég felfedeztek volna, ha mindig ilyen fényes lenne. Ezek után nagy izgalommal vártuk a Jupiter üstökös-családjához tartozó, a Napot 1,57 CsE-re megközelítő égitest idei, március 17-ére eső visszatérését.

rtz
Az üstökös magjából 0,5 km/másodperces sebességgel kirobbant porfelhő tágulása 2010. november 4-e és 9-e között Ernesto Guido és Giovanni Sostero felvételein. A kitörés minden bizonnyal meggyengítette a magot, amely a következő keringés során több lépcsőben szétesett.

Nem is kellett csalódnunk, a 332P magja a mostani napközelsége felé közeledve már két darabra esve tért vissza, amelyeket A és B betűkkel jelöltek meg. Az üstökös A jelű darabját 2015. december 31-én találták meg a Hawaii-szigeteken levő Pan-STARRS 1 teleszkóppal (Haleakala, Hawaii), a B jelű magtöredék megtalálását pedig 2016. január 5-én erősítették meg. Január 11-én további két halvány töredéket figyeltek meg, amelyek a C és D jelölést kapták. Ezt követően a HST-vel több napon keresztül történt megfigyelések, a B és D magtöredék szinte teljes szétdarabolódását figyelték meg, miközben a C fragmentumnak jelentősen megnövekedett a fényessége, ami rövid idő alatt végbement por- és gázfelszabadulás következménye. A fő tömeget jelentő C mag kisebb kitörése ellenére kb. 8 magnitúdóval maradt el a 2010-es fényességétől, ami nagyjából a telehold és a Vénusz látszó fényességének különbsége.

A HST-s megfigyelések 2016. január 26., 27. és 28-án, majd április 12. és 13-án történtek a nagyfelbontású WFC3 kamera UVIS csatornáján, az ultraibolya tartományban áteresztő F350LP szűrővel. A megfigyeléseket a David Jewitt (Kaliforniai Egyetem, Los Angeles) által vezetett amerikai kutatócsoport végezte, az időszak során (januártól-áprilisig) az üstökös naptávolsága 1,64 CsE és 1,59 CsE között változott, a Földtől való távolsága pedig 0,68 CsE-ről közel 0,90 CsE-re növekedett.

20160917_332p_ustokos_szetesese_hst_1
A 332P/Ikeya-Murakami-üstökös magjának szétesése a Hubble űrtávcső 2016. január 26-28. közötti, a WFC3 kamera ultraibolya tartományban készített felvételein. A kép alján a skála 10 ívmásodperc szögméretet jelöl, ami 4800 kilométer távolságnak felel meg a kép síkjában. A felső képen jobbra fent a fényes A, balra lent a fényes C magtöredék látszik, utóbbi mellett számos apró törmelékdarab figyelhető meg. Az alsó képen levő kiemelésen a nyilak a töredékek elmozdulását jelölik a megfigyelési időszakban. Érdekesség, hogy a fényes C közelében látszik egy újabb leszakadt darab. (NASA Hubble Space Telescope, STScI-2016-35, 2016. szeptember 15.).

Az üstökös magjának fő része a legfényesebb a HST képeken, a becsült mérete mintegy 480 méter, ami csaknem öt focipálya méretének felel meg. A HST felvételeken 25 kisebb magtöredék is látszik, amelyek az eredi mag tömegének alig 4%-át jelentik. A legkisebb megfigyelt magtöredék mérete mintegy 22 méter, a legnagyobb pedig mintegy 60 méteres darab, tehát tíz emeletes panelház, panelsorház nagyságú tömbökről van szó.

A HST-vel megfigyelt sok kisebb magtöredék és poranyag a számítások szerint még 2015. október-december között szakadhatott le  a nagyobb magtöredékekről (az A és C jelű nagyobb tömegű magok vélhetően már 2012-ben szétváltak). A HST megfigyelések szerint az apró törmelékek a képek síkjába vetítve mintegy 0,06-3,5 méter másodpercenkénti sebességgel távolodnak a nagyobb magtöredéktől. A magtöredékekben és poranyagban levő tömeg mintegy kétmilliárd kilogramm, vagyis kétmillió tonna. Jewitt és munkatársai szerint a 332P magja a feldarabolódás előtt legfeljebb 550 méter átmérőjű volt (4% fényvisszaverő képességet feltéve), tömege mintegy 44 millió tonna lehetett, ha az üstökösmagokra jellemző 500 kg köbméterenkénti átlagos sűrűséggel számolnak.

rtz
Az animáció a fényes C jelű magról leszakadt porfelhő mozgását mutatja január 26-28. között. A közvetlenül a C jelű mellett látszó töredék helyzete nem változik, ami arra utal, hogy a porfelhőben található tömböknél nagyobb tömegű fragmentummal van dolgunk, amely a széteséskor sokkal kisebb kezdősebességre tett szert. (NASA/ESA, S. Jewitt (UCLA))

Az üstökösmagok szétesésének oka, mechanizmusa ma még nem teljesen ismert, Jewitt és munkatársai megjegyzik, hogy ha a szétesés előtti eredeti üstökösmag kis méretű, akkor a feltehetően gyors tengelykörüli forgása következtében könnyen por és kisebb darabok kezdenek leválni róla, ami végül a mag széteséséhez vezet.

Érdekes véletlen, hogy éppen 10 évvel korábban a HST egy másik, szintén a Jupiter-családhoz tartozó szétesett üstökösről, a 73P/Schwassmann-Wachmann 3 darabjairól készített részletes felvételeket. A 2006-ban földközelben járt, de már 1995-ben szétesett üstökösnek akkor is egy nagyobb, fényesebb darabja közelében tűnt fel sok-sok kisebb töredék, valamint porkóma és porcsóva is látszik.

20160917_332p_ustokos_szetesese_2
A 73P/Schwassmann-Wachmann 3-üstökös B jelű, fényesebb magtöredéke környezetében megfigyelhető sok-sok kisebb magtöredék látszik a HST ACS/WFC kamerájával 2006. április 18-án készült felvételen (NASA Hubble Space Telescope, STScI-2006-16, 2006. április 27.).

A 332P szétesett üstököst hazánkból is többször észlelték a Piszkéstetői Obszervatórium 60/90/180 cm-es Schmidt-teleszkópjával, elsősorban azért, hogy a nagy látómezőt kihasználva távolabb sodródott, korábban nem azonosított magtöredékeket találjanak. A szerencse folytán alig egy héttel a HST megfigyelések után Szalai Tamás (Szegedi Tudományegyetem) és Sárneczky Krisztián (MTA CSFK CSI) is észlelte az üstököst, február 5-ei képeiken három nagyobb fragmentum mellett a C-ről leszakadó porfelhő is látható, természetesen sokkal kisebb felbontással. Bár a földfelszínen számos sokkal nyugodtabb égboltú obszervatórium is található, mint a mátrai Piszkéstető, a felvétel jól szemlélteti, hogy miért olyan sikeres a világűrbe, a légkör zavaró hatásától mentes környezetbe telepített Hubble.

rtz
Szalai Tamás és Sárneczky Krisztián február 5-ei felvételei a 332P/Ikeya-Murakami-üstökös darabjairól. A több felvétel összegzésével készült animáción bal oldalon a C jelű mag mozog, középtől kicsit balra az A jelű, míg középtől kicsit jobbra a halványabb D jelű látható. A C-től közvetlenül jobbra pedig diffúz felhőként megfigyelhető az a porfelhő, amelyről a HST a különleges részletességű felvételeit készítette.

Az üstökös jövője jelenleg bizonytalan, de Jewitt szerint a fő üstököst jelentő C mag tömegének jelentős részét megtartotta, így még több keringést is túlélhet. Az üstökös már májusban eltűnt az észlelők szeme elől, s vélhetően már csak egy későbbi visszatérése során figyelhetjük meg, ha addig szét nem esik. Sajnos 2021-ben rendkívül kedvezőtlen helyzetben lesz, hozzánk képest pontosan a Nap átellenes oldalán fog tartózkodni, ám 2027 elején szinte ideális helyzetben, majdnem a lehető legkisebb földtávolságban láthatjuk.

A 332P üstökös széteséséről a HST megfigyeléseket ismertető tudományos közlemény az Astrophysical Journal Letters folyóiratban jelent meg.

Források:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás