Tényleg rekord méretű lehet a Szaturnusz pályája felé közeledő óriás üstökös magja

27074

A Bernardinelli-Bernstein-üstökös magja az eddig megfigyelt üstökösök között a legnagyobb, valóban óriási méretű a Dark Energy Survey (DES) égboltfelmérő program adatait használó kutatók szerint. Legutóbb az Australopithecusok idején, mintegy 3,5 millió éve járt napközelben és akkor az Uránusz pályájához közeli távolságig jutott.

A Naprendszer peremvidékéről, az Oort-féle üstökösfelhőből érkezett égitest képét már hét évvel ezelőtt, 2014. október 20-án sikerült rögzíteni a DES 4 méteres teleszkópjával készített CCD-felvételeken. Azonban egészen ez év júniusáig nem tudtunk a Naprendszernek erről az üstököséről, mivel a kutatóknak a program 570 megapixeles CCD-kamerájának mintegy 80 ezer felvételét kellett feldolgozni, ami becslésük szerint 15-20 millió óra CPU kapacitást igényelt, továbbá a pontos pályát is csak elegendően hosszú pályaív megfigyelése után lehetett meghatározni. Pedro Bernardinelli brazil és Gary Bernstein amerikai asztrofizikusok a Pennsylvaniai Egyetemen ezért bukkantak rá csak idén, ezért kellett várni közel hét évet a felfedezés bejelentésére. A 2021 júniusa előtti fotókon még kóma nélküli kisbolygónak látszott az új kis égitest, így a 2014 UN271 kisbolygó-jelölést kapta, azonban 2021 júniusában az üstökösökre jellemző kómát növesztett, ezért a felfedezők után C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) (röv. “BB”) lett az új üstökös hivatalos elnevezése. A 2014 és 2018 közötti években számos további alkalommal is észlelték a DES teleszkópjával.

A DES-teleszkóppal (CTIO, Chile) 2017 októberében készített felvételekből összeállított kompozit képen a 2014 UN271 – a későbbi BB-üstökös – még csillagszerű aszteroidának látszik gáz- és porkóma nélkül. A felvételek készítésekor a Naptól 25 CSE távolságra volt, ami az Uránusz (20 CSE) és Neptunusz (30 CSE) közepes naptávolságai közötti (Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn)/DESI Legacy Imaging Surveys, DES/CTIO, NOIRLab).

A BB-üstökös magját 2021 júniusában már kiterjedt porkóma vette körül a
nagy naptávolságban is kigázosodni képes széndioxid, illetve ammónia szublimációja által lefújt poranyagból. Ekkor már 1 m-es kategóriájú teleszkópokkal is feltűnt az üstökösökre emlékeztető megjelenés.

A BB-üstökös aktivitása következtében kialakult porkómát mutatja a LOOK program keretében egy 1 méteres teleszkóppal 2021. június 22,17 UT-kor készült CCD felvétel. Az elmosódott peremű, diffúz üstökös középen látható a már mintegy százezer km átmérőjű kómával (LOOK/LCO News, 2021.07.14.).

A kezdetben kisbolygónak látszó 2014 UN271 átmérőjére az első közelítő becslések mintegy 100-370 km-t adtak. Miután kiderült, hogy a kis égitestnek kómája van, tehát üstökösről van szó, a sajtót ellepték a szenzációhajhász címek a “gigantikus üstökös” közeledésével. Felmerül a kérdés: valóban erről van szó?

A közelmúltban Pedro Bernardinelli és Gary Bernstein vezetésével érdekes közlemény jelent meg a BB-üstökös magjáról és aktivitási tulajdonságairól az Astrophysical Journal Letters folyóiratba közlésre beküldve. A kutatás a DES, LCO (LOOK program), CFHT (Kanadai-Francia-Hawaii Teleszkóp), ESO VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) távcsöve és a TESS (Terrestrial Exoplanet Survey Satellite) űrteleszkóp által készített képfelvételek elemzésén alapul. Mivel az üstökösmag felszínének fényvisszaverő képessége (albedója) nem ismert (nem voltak egyidőben a látható fényben és termális infravörösben megfigyelések), ezért ha az albedóra az üstökösmagok többségére jellemző 4%-os értéket tételezzük fel, akkor a BB-üstökös magja mintegy 150 km átmérőjű gömb alakú test lehet. Ez azt jelenti, hogy a BB-üstökös magja az 1997-ben látványos nagy Hale-Bopp-üstökös magjánál 2,5-szer nagyobb átmérőjű és az eddig ismert üstökösmagokhoz képest a legnagyobb, ténylegesen valóságos óriás, amilyet még nem láttunk korábban. Bernardinelli és munkatársai szerint a BB-üstökös magjának fényessége a több évet átfogó fotometriai megfigyelések alapján időben csak kis határok között, legfeljebb +/- 0,2 magnitúdójú fényváltozást mutat, ami nem mutat periodicitást vagy legalábbis a megfigyelt fotometriai adatokból nem lehetett meghatározni. Ennek több oka is lehet, mint például az, hogy az üstökösmag alakja nagyon közel van a gömbhöz vagy a megfigyelések során közel a forgástengelye irányából láttunk rá és a megvilágítottság nem változott lényegesen. A kutatók inkább a gömbhöz nagyon közeli alakú üstökösmag elképzelést részesítették előnyben a mostani munkájukban.

A BB-üstökös magja gömbhöz közeli alakú lehet, ahogyan a művész ábrázolja a Bernardinelli és Bernstein által vezetett kutatási eredményekre alapozva. A fényes égitest a képen jobbra fent a Nap (NOIRLab, NSF, AURA, J. da Silva (Spaceengine)).

A BB-üstökös pályasíkja csaknem merőleges az ekliptikára, a pályahajlás szöge mintegy 95,6 fok (a 90 foknál nagyobb dőlésszög jelzi a keringés retrográd, azaz a Föld keringési irányával ellentétes irányát).

A pályaszámítások alapján a BB-üstökös 2031-ben lesz napközelben a Szaturnusz pályája közelében, mintegy 10,97 CSE-re a Naptól, vagyis nem kerül beljebb a belső Naprendszerbe. A még rekordokat döntően nagy méretű magja és a várhatóan nagy kiterjedésű kómája és csóvái sem lesznek szabad szemmel láthatók, de kis távcsövekkel a részletei megfigyelhetők lesznek.

A C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) üstökös pályájának napközeli szakasza. A pályasíkja csaknem merőleges a földpálya síkjára, az ettől való távolságot vetítővonal- szakaszok érzékeltetik. A nagybolygók pályái a Neptunuszig jelölve vannak. (NASA/JPL).

Bernardinelli és munkatársai a most közzétett kutatásaik során megvizsgálták a BB-üstökös pályájának múltbeli alakulását is. Mivel az Oort-felhőből érkezett, ezért a lehető legpontosabb pályához, több millió évre visszamenőleg a Tejútrendszer árapályhatását, valamint a lehetséges közeli csillagok hatását is figyelembe vették. Eredményül az adódott, hogy a BB-üstökös legutóbb mintegy 3,5 millió évvel ezelőtt volt napközelben, mintegy 18 CSE-re központi csillagunktól, vagyis csaknem az Uránusz 20 CSE közepes naptávolságához közel, attól egy kicsit a Naphoz közelebb a földpálya síkjára csaknem merőleges irányban. A BB-üstökös naptávolpontja mintegy 40 ezer CSE-re van az Oort-felhőben. Egyébként a 3,5 millió évet jól érzékelteti, hogy az Australopithecus mintegy 4 millió évvel ezelőtt jelent meg és Lucy, a híres Australopithecus afarensis 3,2 millió évvel ezelőtt élt a mai etiópiai Hadar térségében.

Australopithecus afarensis rekonstruált arcmása. Ennek az előembernek az idején volt legutóbb napközelben a C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) üstökös, de az Uránusz pályájához közel, mintegy 18 CSE-re a Naptól, tehát ők sem láthatták szabad szemmel (3D kép rekonstrukció: Cicero Moraes, Brazília, Wikipedia).

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

Források:

Hozzászólás

hozzászólás