A csillagközi üstökös lenyűgöző porcsóvája a Nap felé irányul, mint egy ragyogó fénysugár, amely a galaxis mélyéből érkezik.

A 3I/ATLAS csillagközi üstökös olyan aktív, hogy a magjából kibocsátott anyag nagy része a Nap irányába áramlik ki nagy sebességgel, és így nem a megszokott módon a Nappal közel ellentétes irányba alakít ki csóvákat.

Egy átlagos üstökös csóvái mindig a Nap irányába mutatnak. Ez a jelenség a napfény és a napszél hatásának köszönhető, amelyek a csóvát alkotó gázokat és port a Nap felé fújják el, így a csóvák a Napot elérve szinte mindig ellentétes irányban helyezkednek el az üstökös magjához képest. Az üstökösök csóvája tehát a Nap gravitációs vonzásának és a napenergiának a hatására alakul ki, ami lenyűgöző látványt nyújt az éjszakai égbolton.

Az üstökösök gáz- és porcsóvái jellemzően a Nap-üstökös félegyenes körüli irányban helyezkednek el, vagy pedig a nagyobb méretű porszemcsékből álló porcsóva esetében, amely a Nap sugárnyomásának kisebb mértékben van kitéve, az üstökös keringési irányával szemben. A gáz- vagy ioncsóva viszont a Nappal ellentétes irányban terjed, és viszonylag keskeny formát ölt.

A következő animáció szemlélteti az üstökösök gáz- és porcsóváinak irányát, amelyet a Nap és a keringési pálya viszonyában helyezünk el.

A 3I/ATLAS üstökös csóvája egy lenyűgöző égi jelenség, amely a világűr mélyéből érkezett, hogy elbűvölje a csillagászokat és az amatőr megfigyelőket egyaránt. Ez a csóva, amely a napfény hatására alakul ki, színes és fénypontokkal teli sávként bontakozik ki a fekete égbolton, tükrözve az üstökös forró, gázos és poros magjának titkait. Az üstökös mozgása, ahogy a Nap körüli pályáján halad, folyamatosan változtatja a csóva formáját és méretét, így minden megfigyelés új élményt kínál. A 3I/ATLAS csóvája nem csupán tudományos érdekesség, hanem egy varázslatos emlék is, amely az univerzummal való kapcsolatunk mélységét tükrözi.

Az idén július 1-jén felfedezett, a csillagközi térből érkezett, a Naprendszeren áthaladó 3I/ATLAS üstököst már a világ nagy távcsöveivel is folyamatosan követik, és július 21-én a 2,4 méteres Hubble-űrtávcsővel (HST) David Jewitt, a Kaliforniai Los Angelesi Egyetem (UCLA) Föld-, Bolygó- és Űrtudományi Tanszékének világhírű kutatóprofesszora vezetésével egy nemzetközi kutatócsoport is megfigyelte. A felvételek készítésekor az üstökös naptávolsága kb. 3,83 CSE volt, a Földtől pedig 2,98 CSE. Arról már beszámoltunk, hogy Jewitt és munkatársai HST-megfigyeléseiből kiderült, hogy a 3I/ATLAS üstökös magjának átmérője mintegy 5,6 km, és az átmérője nem lehet kisebb 0,32 km-nél.

A július 21-i Hubble Űrtávcsöves megfigyelések során a 3I/ATLAS üstökös éppen a Nap felé tartott, a kisbolygók főövének távolságában. A napközelsége 2025. október 29-én várható, amikor mintegy 1,357 CSE távolságra kerül a Naptól. Bár az üstökös magja még messze volt a Nap tűzlabdájától, a Jupiter pályájának távolságában is aktív maradt, kómával és csóvával rendelkezett. Ahogy a HST megfigyelések időpontjában egyre közelebb került a Naphoz, jelentős méretű kómát és fokozódó csóvát alakított ki. Nagy távcsövek segítségével felfedezték az üstökösmag vízjégtartalmát is, ami a Nap közelsége miatt még inkább fokozza az üstökös aktivitását, és ennek következtében egyre több gáz és por szabadul fel a magból. A Hubble és a földi távcsövek többsége a látható fény spektrumában leginkább a porkómát és a porcsóvát észlelte, mivel a por által kibocsátott fény dominál, de megfelelő szűrők és színképi elemzés révén a gázok jelenléte is kimutatható.

A Föld körül keringő HST-ről és a földi távcsövekkel július 21-én megfigyelve a 3I/ATLAS üstökös csóváját, ha az a Nappal ellentett irányba terjed ki, akkor égi keleti irányban, vagyis egyenes állású képen bal felé elnyúlt alakzat, ugyanis a pálya ívéhez közeli a Nap-üstökös félegyenes, és a gáz- és porcsóva is ennek közelében lehetne. De a HST-képen (l. fentebb) a csóva a Nap felé terjed ki, amerre a felvételen a Nap irányát ("To Sun") jelző nyíl jobbra mutat.

Miért irányul a 3I/ATLAS üstökös jól látható porcsóvája a Nap felé? Ennek hátterében a Nap gravitációs vonzása áll, amely az üstökös összetevőit, főleg a fagyott gázokat és a port, aktívan befolyásolja. Ahogy az üstökös közeledik a Naphoz, a hőmérséklet emelkedik, és a jéggé alakult anyagok gázokká alakulnak. Ez a folyamat létrehozza a porcsóvát, amely a Nap felé irányul, mivel a napfénytől kapott energia hatására a részecskék mozgásba lendülnek. Az üstökös e lenyűgöző viselkedése nem csupán a gravitáció, hanem a Nap körüli pályájának dinamikája és a napfény hatásának együttes eredménye.

Jewitt és munkatársai szerint arról lehet szó, hogy az üstökös magján a legnagyobb aktív terület hosszú ideig a Nap irányában van, és így a Nap hosszú ideig melegíti. Ez a legvalószínűbb akkor, ha a mag forgástengelyének iránya a Nap felé mutat, vagyis az egyik forgási pólus környékét állandóan megvilágítja a Nap, az ellentétes irányban levő pólust nem (ott hosszú ideig éjszaka van).

A 3I/ATLAS üstökös forgástengelyének Nap felé, vagy annak közelében elhelyezkedő irányát Colin Orion Chandler és több munkatársa a Vera C. Rubin Obszervatóriumban található 8,4 méteres Simonyi Survey Telescope (korábbi nevén LSST) távcső segítségével határozta meg. A megfigyelésekre június 21. és július 7. között került sor, és az eredményeket a Hubble Űrteleszkóp (HST) által végzett megfigyelések is megerősítették.

Jewitt és munkatársai megfigyelték, hogy az üstökösmagok többsége körülbelül 10-15 órás forgási periódussal rendelkezik. Ezen kívül tanulmányozták az anyagok hővezetési tulajdonságait is, amelyek hatására a mag felszíne alatt néhány centiméter mélységben is emelkedik a hőmérséklet. Ennek következtében a szublimációs folyamatok élénkebbé válnak, és a jegek, beleértve az illékony gázok jegeit és a vízjeget, felmelegednek. A hőmérséklet-emelkedés miatt a felszíni és közeli jegek erőteljesen szublimálnak, így jelentős mennyiségű gáz és por szabadul fel nagy sebességgel. Érdekes módon a porcsóva sokkal könnyebben észlelhető, mint a kómában és a csóvában található gáz, így eddig több megfigyelési adat áll rendelkezésre az üstökös porcsóvájáról.

Lehetséges, hogy a 3I/ATLAS a Nap felé közeledve egy jelentős méretű aktív felülettel fordul a csillagunk irányába. Ilyen esetben a Nap sugárzása szinte merőlegesen, felülről éri a területet, és a forgási periódus miatt fokozatosan elfordul. Ez a folyamat képes jelentős felmelegedést okozni a felszínen, ami miatt nagy mennyiségű anyag távozhat magas sebességgel. Azonban valószínűbbnek tűnik, hogy a mag forgástengelye a Nap irányába, vagy annak közvetlen közelébe mutat, ami más dinamikát eredményezhet a közeljövőben.

Legyen szó akár a Nap felé orientált forgástengelyről, akár a hosszú időn át besugárzásnak kitett hatalmas aktív területről, a nagy sebességgel kilépő porszemcsék mindig a Nap irányába áramlanak. Ez a folyamat azonban nem csupán a sugárnyomás vagy a napszél erejének hatása alatt áll: ezek az erők nem elegendőek ahhoz, hogy meghatározzák az üstököscsóva hagyományos irányvonalát.

A mostani HST-megfigyelések alapján a 3I/ATLAS porkómája fotometriai megfigyeléséből 1-100 mikrométer közötti méretű porszemcsék teszik ki a kóma és a csóva poranyagát, és az üstökösmagból az ebbe a mérettartományba eső porszemcsékből másodpercenként 6 kg és 60 kg közötti tömeg hagyja el a magot. Ezek a HST-eredmények megerősítik a Vera C. Rubin Obszervatórium távcsövével végzett megfigyelésekből meghatározott porkibocsátási rátát.

A Naprendszer korát meghaladó, legalább 7 milliárd éves 3I/ATLAS üstökös már régóta bejárta a Tejútrendszer végtelen tájait, és valószínűleg számos csillag körül suhanva tette meg hosszú útját. Amikor elérte a belső Naprendszert, figyelemre méltó aktivitást kezdett mutatni, amely arra utalhat, hogy a felszíne közelében még bőven található jég- és poranyagot rejt. Az elkövetkező hónapokban izgalmas lesz figyelemmel kísérni ezt a csillagközi utazót, és megfigyelni, hogyan alakul a tevékenysége.

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