2018.11.20.

Igen apró volt az Oumuamua

Több alkalommal is beszámoltunk már az első Naprendszeren kívülről érkezett égitest, az Oumumamua kapcsán tett kutatások eredményeiről, néhány napja egészen izgalmas új eredményt hoztak nyilvánosságra az Első Látogatót vizsgáló amerikai kutatók.

Az idegen üstököst 2017. novemberében a Spitzer infravörös űrtávcsővel is szerették volna megvizsgálni, a Spitzer egyike volt a számos, az Oumuamua felfedezését követően feléje irányított műszernek. A Spitzer adatainak elemzéseiből azonban nem sikerült kibányászni olyan információkat, amelyek alapján az infratávcső látta volna az égitestet! A célzott megfigyelések körében azonban annak is van jelentős információtartalma, ha valamit nem tud egy adott eszköz megfigyelni.
Az Oumuamua-ról a felfedezése óta született vizsgálatokból eddig kiderült, hogy igen kis aktivitású üstökös lehet, az aktivitása nyomát csupán a pályaadatai elemzéséből lehetett leszűrni, direkt megfigyelés nem utalt erre. Az égitest méretét és albedóját meghatározni képes méréseket legoptimálisabban a Spitzer űrteleszkóp tudta volna elvégezni, hasonló méréseket az űrteleszkóp számtalan földközeli aszteroidán ill. üstökösön folytatott már eddig, az égitestek által kibocsátott infravörös sugárzás észlelésével. A Spitzer 2017. november 21-22-én fordulhatott az Oumuamua irányába és végezte el a meghatározott, összesen 33 órányi mérést, ezek elemzéséről egy nemzetközi kutatócsoport gondoskodott, s szűrte le belőlük a Látogatóra vonatkozó legújabb következtetéseket.
Az Oumuamua napközelsége után 2,5 hónappal a Spitzert a megfigyelési kampány kezdetére rendelkezésre álló lehető legpontosabb pályaadatok alapján irányították a kívánt célterületre, az égitest biztosan a teleszkóp látómezőjében volt ezen időszak során (ezt a később számított pályaadatok esetén is igazolták).
Az üstökös a mozgása miatt a látómezőben csíkként mutatkozott volna meg, azonban az adattisztítás (amelynek során pl. a látómezőben lévő csillagok vagy más ismert, zavaró külső tényezők nyomát elmaszkolták) és zajszűrés után sem sikerült kivarázsolni a Spitzer pixelei közül az Oumuamua nyomát. (Az ábrán középen a sárga sáv az optimális, a kampány tervezésekor számított helye az üstökösnek, a vörös sáv az, amelybe beleesett volna a később detektált anomáliával számított mozgása során is.)
Az adatelemzés arra jutott, hogy egyszerűen a Spitzer mérési képességei alatti tartományba esett az Oumuamua! Elvileg képes lett volna a Spitzer az üstökösből kiáramló CO, CO2 illetve por kimutatására is, azonban ez is sikertelen volt – szintén arra utal, hogy a kibocsátott mennyiség a mérési küszöbérték alatti volt (a két gáz lehetett volna az az elméletileg feltételezett „hajtóanyag”, amelynek a kiáramlása okozta az Oumuamua észlelt pálya-anomáliáit).

Ez az eredmény viszont, ismerve a Spitzer korábbi méréseit, illetve az űrteleszkóp mérési képességeinek határát, meghatározható felső méretértéket és alsó albedóértéket enged az Oumuamua-hoz hozzárendelni, vagyis kiderült a sikertelen detektálásból, hogy mekkora lehet maximum az üstökös mérete, s minimum mennyire kell ehhez fényesnek lennie. Az adatelemzésben a földközeli aszteroidák igen változatos körére alkalmazott NEATM modell szerint számították ki az égitest lehetséges tulajdonságait (e modell nemcsak aszteroidák, hanem üstökösök esetében is kiválóan működik). Azt is figyelembe vették, hogy az égitest mozgásában mért anomáliából a korábbi kutatás leszűrte az üstökös-jellegű, ám kis mennyiségű gázkibocsátást, s egyúttal a pályaváltozáshoz szükségesen kibocsátott gáz arányát is ismerjük, a mennyiség változik annak függvényében, hogy voltaképp mekkora is az Oumuamua, kisebb égitesthez kevesebb gáz kell, nagyobb égitest elmozdításához több. Azzal, hogy a Spitzer sem az üstököst magát, sem pedig a belőle kiáramló gázt nem volt képes detektálni, egyértelműen arra következtettek, hogy igen apró lehetett. A kis mérethez viszont szokatlanul fényes felület járt, amit azzal magyaráznak, hogy a csillagközi útja során az inaktív üstökösön képződött sötét (ám vékony) fedőréteg a Nap közelében fellazult és az így felszínre bukkant jég már jóval több fényt verhetett vissza. Az ilyen, friss felületi anyagot mutató üstökösökre remek példa a Rosetta űrszonda által meglátogatott 67P/Churyumov–Gerasimenko, amely a napközelséget követően világosabb felszínt kapott, miután a felszínére visszafagytak a napközelben kipárolgott illó anyagok, illetve hasonló fényesedést észleltek a Jupiter gravitációs hatására feldarabolódott Shoemaker-Levy 9 üstökös fragmentumain is, amelyek a darabokra szakadás révén kaptak friss felületet. Mivel az Oumuamua esetében sajnos nincsenek adataink a napközelsége előtti időből, így összehasonlítási lehetőség sincs, amelyből kiderülne, hogy valóban kifényesedhetett-e, viszont az ismert példák szerint erre volt esélye.
A végkövetkeztetések szerint az Oumuamua esetére 3 különböző, alacsony, közepes és magas albedóértékkel számítva ezekkel megfeleltethető méretértéket határoztak meg.
Az alacsony albedóhoz (0,01) nagyobb méret társulna, kb. 440 méteres gömbátmérő, azonban ennek esélye igen csekély, mivel a nagy méretű Oumuamua pályaeltéréseihez szükséges gázkibocsátást ez esetben észlelnie kellett volna a Spitzernek. (Az ehhez társítható valós méret 1080 x 180 m lenne az Oumuamua fényességváltozásából kikövetkeztetett igen elnyúlt alakja alapján.)
A köztes értékű (0,1), ám az ismert üstökösökétől és aszteroidáktól is egyaránt eltérő albedóhoz maximum 140 méteres gömbátmérő társulhatna, ennek az esetnek igazán sok esélyét nem látják a kutatók az értékhez szolgáló ésszerű magyarázat híján. (Ez valós méretként 341 x 57 méteres égitestet jelentene.)
A legnagyobb albedójú (0,2) Oumuamua esetében 98 méter lenne a gömbátmérő felső határa, ezen értékhez azonban szükség volt arra, hogy az égitest a napközelsége során elveszítse a csillagközi térben a sugárzás hatására kialakult sötét kérgét s kifényesedjen. (Ez a méret a valós Oamuamua esetében mindössze 240 x 40 méteres nagyságot jelent.)

Feltételezhető még az is, hogy nem CO vagy CO2 lehetett az üstökösből kiáramló „hajtógáz”, hanem pl. víz, ám ezekről nem adnak információt a mérések. Mivel az Oumuamua örökre elhagyta az általunk észlelhető teret, ezért kicsi annak az esélye, hogy a valós természetéről sokkal többet megtudhassunk a jövőben.

Az eredményekről a The Astronomical Journal november 14-én számolt be.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: