Hogyan fedez fel egy magyar csillagász egy üstököst?

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Jól indult az év a magyar csillagászatban, ugyanis a múlt héten bejelentették, hogy Sárneczky Krisztián, a Piszkéstetői Obszervatórium vezetője egy eddig ismeretlen üstököst fedezett fel a csillagvizsgálóból, a január 1. és január 2. közti éjszakán. Az észlelések ráadásul nem álltak meg az üstökösnél, ugyanazon az éjjelen két földközeli kisbolygót is talált, a 2022 AB-t és 2022 AC-t.

Az obszervatórium 60 centiméter átmérőjű, Schmidt-teleszkópjával észlelt üstökös 36 éve az első ilyen objektum, amit Magyarországról fedeztek fel. Az észlelője után C/2022 A1 (Sarneczky) névre keresztelt, parányi és rendkívül halvány üstökös a megpillantásának idején 60 millió kilométerre volt bolygónktól, és január 8-án merészkedett a legközelebb, 47,6 millió kilométerre, ami a Nap és Föld közötti átlagos távolság közel harmada.

A 47 éves Sárneczky amellett, hogy az obszervatóriumot vezeti, a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének munkatársa. Sárneczky, aki az Egyesült Államokban és Ausztráliában található teleszkópoknál is végzett korábban kutatásokat, leginkább apró naprendszerbeli égitestek felfedezéséről ismert a nemzetközi csillagászközösségben. A kutató a Minor Planet Center adatbázisa szerint 2016-ig 618 kisbolygót, vagy más apró naprendszerbeli égitestet fedezett fel, most pedig Kulin György és Lovas Miklós után a harmadik magyar csillagász lett, aki üstököst fedezett fel.

Sárneczky Krisztián csillagász, az üstökös felfedezőjeFotó: Szigeti Tamas / Wikimedia Commons

A bejelentést követő napokban megkerestük a csillagászt, aki a Qubitnek mesélt a felfedezés körülményeiről, az üstökös pályájának kiszámításáról, és arról is, hogy mekkora veszélyt jelentenek a valóságban a földközeli objektumok.

Qubit: A felvételek elkészítése után mi volt az a pillanat, amikor egyértelművé vált számodra, hogy egy eddig soha sem látott üstököst találtál a távcsővel, és milyen érzések kavarogtak benned ekkor? 

Sárneczky Krisztián: Amikor megláttam az elmozduló égitestet, azonnal látszott, hogy ködösség veszi körül. Ez olyan váratlanul ért, hogy először valamilyen képhibára gondoltam, mert a Schmidt optikájában időnként előfordulnak ködös tükröződések. Egyáltalán nem számítottam arra, hogy ezzel a technológiával találok majd egy üstököst, mivel az földközeli kisbolygók észlelésére van optimalizálva.

A Schmidt távcső kupolája nyitott kupolarés mellettFotó: Piszkéstetői Obszervatórium

A megerősítő felvételek alapján viszont már ki lehetett zárni a tévedést, és még hajnalban megírtam a beszámolót, amelyben leírtam, hogy egy gyors mozgású üstökösre bukkantam. Ekkor már kezdtem elhinni a felfedezést, de a végső momentum az volt, amikor elnevezték rólam, mivel manapság nem csak a felfedezőről, hanem a felfedezés helyéről vagy a program nevéről is elnevezhetik az üstökösöket – a NEOWISE üstökös például az űrtávcső után kapta a nevét 2020 tavaszán. Szóval nem volt egyetlen nagy pillanat, ez egy lassú folyamat volt.

Mennyiben tér el egy földközeli kisbolygó és egy üstökös felfedezésének folyamata?

Abban, hogy egy üstökös felfedezésre azzal a [19-20 magnitúdós] fényességgel, amit én elérek, nagyjából a Jupiter távolságában számít az ember, ahol sokkal lassabban mozognak az égitestek, tehát a felvételek között sokkal nagyobb időt kell hagyni, hogy észrevehető legyen az elmozdulás. A földközeli kisbolygók itt robognak el mellettünk, így a rövid, egymás utáni expozíciók készítése javasolt, majd utána lehet továbbmenni egy másik területre. Néhány expozíción már meglátszik a gyors mozgás és maga az objektum, és utána vissza lehet rá térni, így maximalizálni lehet a hatékonyságot.

De ez a módszer teljesen kizárja a távoli, lassú mozgású üstökösök felfedezését, mert egyszerűen nem látszik a mozgás ilyen rövid idő alatt. Az esetemben az volt a szerencsés összjáték, hogy egy, a Földhöz viszonylag közeli üstökösről van szó, ráadásul ellentétes keringési pályával, nagy pályahajlással, és ezek mind-mind gyorsítják a látszólagos mozgását. A felfedezés pillanatában nagyjából hússzor gyorsabban haladt, mint egy átlagos üstökös, így az általam használt technikával is észlelni lehetett.

C/2022 A1 (Sarneczky) üstökös a felfedezést megerősítő felvételekből készült animációnGif: Sárneczky Krisztián

Ilyenkor a csillagászok milyen gyorsan reagálnak egy publikált megfigyelésre?

Ezt automata rutinok intézik. Amikor én elküldöm a pozíció adatokat a felfedezésről, az néhány percen belül feltűnik egy internetes oldalon, ahol ezek a gyors mozgású égitestek friss felfedezései megjelennek. Üstökös esetén külön levélben kell jelenteni, hogy ez egy üstökös. Az észlelés idején még este volt Amerikában, így ébren találtam ennek a folyamatnak az intézőjét, és miután megjelent a felfedezés az általában kisbolygókat közlő oldalon, pár perccel később már át is rakták az üstökösök közé. Ez elég gyors reakciónak számít.

Ezután hogyan zajlik a pálya kiszámítása? Mi a szerepe ebben a NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) kutatóintézetének? 

A Minor Planet Center koordinálja az új földközeli objektumok katalógusba vételét, illetve az üstökösök elnevezése és a kisbolygók jelölése is az ő feladatuk, ezután csatlakozik be a JPL, ahol már főként csak a pályaszámítást végzik el a megfigyelések alapján. Amikor először megtalálsz egy üstököst, pár óra megfigyelés után még nagyon rövid, egy-két éves periódusúnak tűnik, ami üstökös esetében nem valószínű. Ahogy gyűltek a megfigyelések, egy-két nap után kezdett kikristályosodni, hogy ez valószínűleg egy hosszú periódusú, több ezer vagy tízezer éves üstökös lesz. De az már elég hamar, néhány órányi megfigyelés után egyértelműen látszott, hogy ellenkező irányba kering, ami kisbolygóknál szinte sosem fordul elő, tehát minden jel arra utalt, hogy ez egy üstökös.

Az üstökös pályája a belső Naprendszerben, a január 15-éig beérkezett adatok alapjánGrafika: JPL/SSD

Most egyre inkább úgy tűnik, hogy egy nagyon hosszú periódusú, tehát nem ezer-tízezer éves, hanem valószínűleg több százezer vagy akár millió éves keringési periódusú üstököst találtunk, de ez majd az újabb észlelési adatok feldolgozása után, február elején derülhet ki egyértelműen.

Az üstökös pályája jóval túlnyúlik a Neptunuszon (kékkel jelölve) a január 15-éig beérkezett adatok alapján. Az újabb mérések Sárneczky szerint arra mutatnak, hogy az üstökös ennél is lényegesen messzebbről érkezhetettFotó: JPL/SSD

A jelenlegi pályaadatok alapján mit mondható el ennek az üstökösnek a keletkezési helyéről és tulajdonságairól? 

Amíg nincs meg a periódus, vagy arra utalás, hogy az Oort-felhőből [a Naprendszer legkülső, jeges objektumokat tartalmazó részéből] jött, vagy csak valamilyen nagyon-nagyon messzi térségből, mondjuk a Kuiper-övből [a Neptunuszon túli törpebolygókat, mint a Pluto, valamint jeges objektumokat tartalmazó öv], addig nem nagyon lehet erről mit mondani.

Két dolog látszik igazából, az egyik, hogy nagyon apró – nem mondom, hogy minden idők legkisebb, de talán az egyik legkisebb üstököse. Ilyen közelségből a Hyakutake üstökös szabad szemmel is látható volt, míg ez 17 magnitúdós, tehát olyan 50 ezerszer halványabb a Hyakutakénél. Ez nagyon kicsi, valószínűleg néhány száz méternél nem lehet nagyobb a magja. Illetve az elég nagy, több mint 60 fokos hajlású pályája is különleges. Annyit lehet róla tudni, hogy meredeken és szemben jött az ekliptikára [a Föld Nap körüli keringési síkjára], illetve a január 31-i, 1,25 csillagászati egység távolságú perihéliumát [legnagyobb napközelségét] ismerjük. Nagyon sok véletlennek kellett összejátszani, hogy felfedezzük az üstököst. Ha néhány hónappal később vagy korábban jön, akkor nagy távcsövekkel se találják meg, annyira halvány.

A Hyakutake üstökös 1996-ban, egy linzi obszervatóriumból készült felvételenFotó: E. Kolmhofer, H. Raab; Johannes-Kepler-Obszervatórium, Linz, Ausztria

Minden szempontból szerencsés volt a felfedezés, hiszen azt a területet, ahol rátaláltam, már nem is akartam észlelni, csak azért csaptam hozzá a többihez, hogy kerek legyen a számuk a távcsövet vezérlő észlelő szkriptek által átvizsgálandó sávban. Régebben már én is vétettem el úgy üstököst, hogy még a mozgását is kidobta a szoftver, és el is küldtem, csak nem vettem észre, hogy diffúz a képen, és így kisbolygóként ment el. Aztán később megtalálták, és észrevették, hogy az egy üstökös, így róluk nevezték el, és az enyém csak egy észlelés előtti, pre-discovery megfigyelés volt. Tehát van, amikor elvéti az ember – jut is, marad is, a szerencse forgandó.

Ez az üstökös túl gyors lett volna az ESA Comet Interceptor űrszondájának, amely 2029-ben indul majd a Lagrange-2 pontba, hogy ott neki megfelelő célpontra várjon?

Nem is a gyorsasága jelentene problémát, hanem inkább az, hogy az üstökös elfogásához mindenképpen évekkel korábban, nagy távolságban felfedezett égitestek kellenek. Valószínűleg olyan üstököst választanak majd a misszióhoz, amit a Jupiter vagy a Szaturnusz közelében, esetleg még messzebb fedeznek majd fel egy óriástávcsővel, és lesz 5-10 évük arra, hogy pontosan kiszámolják a pályát, és akkor fel lehet készíteni a találkozásra az Interceptort – ez egy egészen más műfaj.

Fantáziarajz az Európai Űrügynökség Comet InterceptorárólFotó: OHB Italia

A földközeli objektumok megfigyelése, amivel te is foglalkozol, mit árul el nekünk ezekről az objektumokról és a Naprendszerről?

Én ezeknek az égitesteknek a felfedezésével foglalkozom, ami egy gyűjtőmunka, akárcsak a bélyeg- vagy lepkegyűjtés. A piszkési Schmidt sok másik működő távcső mellé kapcsolódott be 2020 őszén, és láthatóan van még felfedezni való. A munkánknak persze gyakorlati haszna is van, például ez alapján válik lehetővé a nagyon ritkán előforduló becsapódások előrejelzése, illetve majd az égitestek bányászata, ami már nem is tűnik annyira sci-finek. Ehhez össze kell gyűjteni az objektumokat, és tudni kell, hogy melyikre lehet egyszerűen átugrani egy űrszondával. Hogy aztán az adatainkból mire lehet következtetni az objektumok fejlődéstörténetére, vagy a Naprendszerre vonatkozóan, az már az elméleti csillagászok asztala.

Az első kisbolygóra, amit az üstökös előtt találtam, a 2022 AB-re most indult egy nagy nemzetközi észlelőkampány, és nagyon sokan észlelik is, mert kiderült, hogy ez a 70 méter átmérőjű égitest nagyon gyorsan, három perc alatt megfordul a tengelye körül. Azt feltételezzük, hogy a Jarkovszki-effektus okozza ezeknek az apró égitesteknek a felpörgését, millió éves időskálán. De ennek a modellezése, elemzése, vagy annak kiderítése, hogy a gyors forgást tényleg a Jarkovszki-effektus okozza-e, már nagyon komoly matematikai feladatok, a magyarázatuk pedig a fizikusok dolga, ezzel én már nem foglalkozom. Mondhatjuk, hogy mi az alapokat adjuk meg, hogy legyenek olyan égitestek, amiket lehet vizsgálni, amik közül az modellezők csemegézhetnek – vagy majd a vállalkozók, hogy melyiket akarják kibányászni.

Nemrég a NASA DART űrszondájának indítása miatt is felmerült a kérdés, hogy mekkora kockázatot jelentenek a valóságban ezek az objektumok, érdemes-e ezekre kifejezetten kockázatként tekinteni. Mi erről a véleményed? 

Ez mindig egy érdekes kérdés, de 2013-ban lett erre egy nagyon jó ütőkártyánk, a cseljabinszki-esemény, ahol nagyon kicsi valószínűséggel, de mégiscsak pont egy város fölött robbant fel egy meteor. A légköri robbanás Cseljabinszk fölött történt, aztán a test máshova hullott, lakatlan területre. Halálesettel ugyan nem járt, de a légnyomáshullám miatt berobbanó üvegek, üvegszilánkok ezres nagyságrendben okoztak sérüléseket.

A 2013-ban az oroszországi Cseljabinszk felett felrobbanó meteorFotó: Aleksandr Ivanov

Tehát igen, kicsi az esély, lám, 2013-ban mégis megtörtént. Azt gondolom, igenis van relevanciája összegyűjteni ezeket az égitesteket, ha nem is egy nagy globális katasztrófára készülve, de azt látjuk, hogy ezek a 10–30 méteres testek, amelyek milliószámra keringhetnek, és a legtöbbet nem ismerjük, a kisebb légköri robbanásokon keresztül okozhatnak kellemetlenséget, akár személyi sérülést is. Nem tudjuk, hogy mikor lesz legközelebb hasonló esemény, ezt igyekszünk felderíteni.

Egy GINOP-projektnek köszönhetően kiépült egy meteorkamera-hálózat, amely nagyon érdekes eredményeket hoz. Az például nagyon szépen látszik, hogy a tűzgömbök aktivitása sokkal nagyobb, mint korábban gondoltuk. Régen nagyon sok tűzgömb elveszett, hiszen ha nem volt szemtanú, akkor nem volt megfigyelés. De most, hogy működnek ezek az automata meteorkamerák, amiket már arra is nagyon jól meg lehet tanítani, hogy egészen felhős időben is észre vegyék a felhőrésekben haladó tűzgömböket, látszik, hogy ezek a néhány centiméterestől egy-két méteres nagyságig terjedő sziklák sokkal nagyobb számban érik el a Földet, mint eddig hittük.

Erről a meteoros projektről mit tudnál még elárulni nekünk?

Ez egy 2016-ban indult GINOP-projekt, „Kozmikus hatások és kockázatok” címmel, aminek én vagyok a kutatási vezetője. Ennek részeként került az a száz millió forint feletti kamera a Schmidtbe, amely ezeket a felfedezéseket lehetővé teszi, a korábbinál tízszer nagyobb látómezőnek köszönhetően. És ebben a projektben lett beszerezve a meteorkamera-hálózat is, amelynek kameráit az ország több pontjára telepítettük. A Schmidttel figyeljük az űrben ezeket a sziklákat, miközben még jönnek, a meteorkamerákkal pedig figyeljük, amikor belépnek a légkörbe. Nagyon sok szép tűzgömböt tudtunk rögzíteni az elmúlt időszakban, december környékén a sajtót is megjárta talán két ilyen esemény is, ami Magyarország fölött volt látható. Tehát figyeljük ezt a területet, hiszen az látható, hogy egy minimális veszélyt jelent.

De nagyon fontos, hogy a bányászattal megjelent ennek a gazdasági része, és biztos vagyok benne, hogy ez előbb-utóbb valósággá válik. Nagyon fontos lesz azokat az égitesteket megtalálni először, amelyek sebessége nem túl nagy, hogy könnyű legyen átugrani rájuk egy szondával, akár emberes expedíciónak, akár robotos küldetésnek. Ehhez nagyon sok ilyen égitestet kell találni, majd utána kiválasztani közülük azokat, amelyek az anyagösszetételük miatt érdekesek lehetnek – a többségük valószínűleg egyszerű kőzettörmelék, tehát meg kell találni a fémes égitesteket. Ez hosszú munka lesz, és az is valószínű, hogy pont emiatt maga a felfedezés folyamata is egyre inkább átkerül majd az állami szférából a magánszférába. Ahogy ma a bányatársaságok geológusokat fizetnek, hogy megtalálják, hol van a Föld alatt olaj vagy értékes ércek, akkor majd csillagászokat fizetnek, hogy megtalálják az égen azokat a kisbolygókat, amelyekből haszonra lehet szert tenni.

Milyen lesz a most felfedezett üstökös utóélete, figyelembe véve azt, hogy egyre halványabb lesz a Földről nézve a Nap megközelítése után?

Hiába közeledik a Naphoz, annyira aprócska, és már most olyan gyorsan távolodik, hogy valójában már most elkezd halványodni. Január 31-én lesz a legnagyobb napközelsége, úgyhogy elképzelhető, hogy februárban el is veszítjük. Miközben ma már több éves, de akár évtizedes láthatóságok sem ritkák az üstökösöknél, ez valószínűleg a két hónapot sem fogja elérni, úgyhogy egy nagyon gyors látogató volt.

A Qubit szerkesztősége azért dolgozik, hogy a magyar nyilvánosság hiteles, alapos és közérthető tudományos ismeretekhez jusson. Tesszük ezt politikamentesen, közszolgálati hevülettel, száznál több kutató és tudós bevonásával. Égető kérdések, dermesztő válságok és zavaros álhírek sűrűjében igyekszünk tartani a fáklyát immár havi bő hétszázezer olvasónknak. Cikkeink ingyen olvashatók, de nem ingyen készülnek. Segítsd a munkánkat!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: