Tóth Imre, az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont tudományos főmunkatársa személyében magyar tagja is van annak a nemzetközi tudóscsoportnak, amely a Hubble Űrtávcső kamerájával figyelte meg az igen fényesnek ígérkező ISON-üstököst. Az égitestről érdekes információkat szolgáltató vizsgálat eredményeit a baltimore-i Űrtávcső Tudományos Intézet tette közzé.

A megfigyelőcsoportnak Jian-Yang Li (tucsoni Bolygókutató Intézet), Philippe Lamy (marseille-i Asztrofizikai Laboratórium), Harold Weaver (Johns Hopkins Egyetem), Michael A’Hearn, Michael Kelley és Thomas Farnham (Marylandi Egyetem), valamint Matthew Knight (Lowell Obszervatórium) és Tóth Imre (MTA CSFK KTM CSI) a tagja. Közülük többeknek immár két évtizedre visszatekintő tapasztalata van az üstökösmagoknak a Hubble Űrtávcsővel (HST), az ISO és Spitzer infravörös csillagászati műholdakkal, valamint a SOHO napfizikai szondával történő megfigyelésében.

Az MTA CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetben története során a távoli csillagvilág mellett az üstökösök kutatása is fontos szerepet kapott. Az alapító, Konkoly Thege Miklós és munkatársai jelentős eredményekkel járultak hozzá az üstökösök és a velük kapcsolatos meteorok fizikai és kémiai tulajdonságainak megismeréséhez. Később Kulin György, majd Lovas Miklós az intézet nagy teleszkópjaival több kisbolygót és üstököst fedezett fel. A közelmúltban pedig Tóth Imre részt vett a Halley-üstököst közvetlen közelról tanulmányozó VEGA űrprogramban az MTA Wigner Kutatóközpont (korábban MTA KFKI RMKI) kutatóival együttműködésben, illetve ma is részt vesz a Hubble Űrteleszkóp üstökösmegfigyeléseiben nemzetközi programok keretében. Az obszervatórium nagyműszereivel az ELTE TTK Csillagászati Tanszékének, valamint a Szegedi Tudományegyetem kutatói és hallgatói is megfigyelték a kisbolygókat és üstökösöket.

Mint Tóth Imre az mta.hu-nak kifejtette, az üstökösök lényege a szilárd mag, az a születése óta a Nap körüli pályán keringő parányi égitest, amely szinte változatlan formában őrizte meg a bolygórendszerünk kialakulásakor uralkodó kémiai és fizikai viszonyok lenyomatát. Az őseredeti objektumok legtöbbje a távoli Oort-üstökösfelhőből, vagy a Neptunusz pályáján túli, kis égitesteket tartalmazó régióból származik. A megfigyelhető üstökösök pályaváltozások következtében kerülnek a Naprendszer belső térségeibe, s ahogy közelednek központi csillagunkhoz, magjuk felszínéről jeges-poros anyag szabadul ki. Így képződik kómájuk, vagyis „üstökük”, illetve a Nap elektromágneses sugárzása és a napszél hatására formálódnak a gáz- és porcsóvái.

A C/2012 SI katalógusjelű üstököst a természetes és mesterséges földközeli objektumok keresésére és megfigyelésére szolgáló automata teleszkóprendszert működtető ISON-program (International Scientific Optical Network) keretében 2012. szeptember 21-én fedezte fel két orosz csillagász, Vitalij Nyevszkij és Artyom Novicsonok.

Az üstökös már felfedezésekor, amikor még a Jupiter pályáján túl járt, kómát és csóvát mutatott, ami magjának aktivitását jelezte a Naptól való nagy távolság ellenére. Hamarosan az is kiderült, hogy az égitest olyan hiperbolával leírható pályán halad, amely mintegy 1,2 millió kilométerre közelíti meg központi csillagunk fotoszféráját ( „felszínét”), és napközelségi pontján 2013. november 28-án halad majd át.

„A napsúroló üstökösökhöz tartozó csóvás vándor pályája alapján az Oort-felhőből érkezett. Pályája egyébként feltűnően hasonlít az 1680-ban feltűnt Kirch-féle, avagy Newton-féle fényes nagy üstököséhez. Ennek alapján felvetődött, hogy esetleg a két kométának a régmúltban szétesett nagyobb üstökösmag lehet a közös őse, de a részletesebb vizsgálatok kiderítették, hogy az ISON az Oort-felhő mélyéből érkezhetett és először kerül most a Nap közelébe, az 1680-as üstökös pedig már többször is járt napközelben, s így a két üstökös csak a látvány alapján lehet hasonló és nem volt közös ősük” – ismertette Tóth Imre.

A nemzetközi kutatócsoport az üstökösmag fizikai tulajdonságainak meghatározására a Hubble Űrteleszkóp széles látómezejű WFC3 kamerájával 2013. április 10-én végzett megfigyeléseket, amikor az égitest mintegy 621 millió kilométerre volt a Naptól (4,15-szeres Nap-Föld középtávolság) és 634 millió kilométerre, vagyis 4,24-szeres Nap-Föld középtávolságban járt bolygónktól. A Földhöz december 26-án lesz legközelebb, amikor mintegy 60 millió kilométerre száguld el bolygónk mellett. Ez 0,4-szeres Nap-Föld középtávolságnak felel meg.

A Hubble felvételei alapján az ISON-üstökös kómája mintegy 5000 kilométer átmérőjű, vagyis Ausztráliánál 1,2-szer nagyobb kiterjedésű. A porcsóva nem is látszik teljes egészében, a felvételek több mint 90 ezer kilométer hosszan mutatnak belőle egy részletet. Az előzetes vizsgálatok alapján az üstökös aktivitása legmarkánsabban egy legyező alakú porkiáramlásban mutatkozik meg, ami a Nap, illetve a földi megfigyelő felé irányul. A szilárd mag átmérője legfeljebb 4-5 kilométer lehet.

„Az üstökös magja a nagy gáz- és porkibocsátáshoz képest igen kicsi. Bár ismerünk kisméretű, a Nap közelében nagy aktivitású üstökösmagokat, az ISON esetében a nagy naptávolságban megfigyelt komoly aktivitás és kisméretű magja szokatlan párosítás. Ez is jól mutatja, hogy nem tisztázott még minden részletében az üstökösök aktivitása, további megfigyelések szükségesek természetük kifürkészéséhez, fizikai jellemzőik megismeréséhez” – hangsúlyozta a csillagász. Az ISON-üstökös esetében a megválaszolandó kérdések közé sorolta a mag méretének, alakjának, forgásának meghatározását, felszínének, kémiai összetételének megismerését. Ki kell deríteni továbbá, hogy mennyi gázt és port veszít egységnyi idő alatt, valamint becsléseket készíteni, hogy megváltozik-e, esetleg szétesik-e a mag a napközelségben, illetve mennyire aktív és milyen fényes lesz azután.

„Kérdés, hogy az ISON-üstökös valóban olyan fényes lesz-e, mint azt ma gondoljuk? Egyes előrejelzések szerint ugyanis napközelsége körüli hetekben-napokban akár a teliholddal összemérhető fényességet is jósolnak, minek alapján az évszázad üstökösének is nevezik. Akkor is látványos égitestként ragyog azonban, ha fényessége »csupán« a Szíriusz csillagéval vagy a Vénuszéval vetekszik” – összegezte Tóth Imre.