A James Webb-űrtávcső közeli infravörös spektrográfjának (NIRSpec) adatai szerint az üstökös magja körül látszó kóma nyolcszor annyi szén-dioxidot tartalmaz, mint vízgőzt. Ez éles ellentétben áll a Naprendszer üstököseit körülvevő gázhalók összetételével, amelyek szinte mindegyike több vízgőzt tartalmaz, mint szén-dioxidot.
„Még sosem láttam ekkora csúcsot a szén-dioxidnál egy üstökös spektrumában.” – mondja Martin Cordiner (NASA Goddard Space Flight Center), a kutatás eredményeit ismertető szakcikk vezető szerzője. Az eredmények azt sugallják, hogy rejtélyes különbség áll fenn a Naprendszerbe a csillagközi térből érkező, valamint az itt létrejött üstökösök között. Egyetlen buktató van csak: a Webb-űrtávcső nem volt még elérhető, amikor 2019-ben a másik csillagközi üstökös, a 2I/Borisov áthaladt a Naprendszeren. (Ne feledjük, hogy az első csillagközi égitest, amelyet ismerünk, az 1I/‘Oumuamua nem üstökös, hanem kisbolygó volt!)
A kutatócsoportnak mindössze 10 perc állt rendelkezésére augusztus 6-án, hogy a Webb NIRSpec műszerével az üstököst megfigyelje, de ez is elég idő volt arra, hogy meglepő eredményre jussanak. Bár a 3I/ATLAS-t már több teleszkóppal megfigyelték, egyik sem képes a 4,3 mikronos infravörös sugárzás észlelésére, ahol a szén-dioxid a legerősebben sugároz. Ezt a tartományt a légkörünk visszaveri, ezért földi távcsövekkel nem észlelhetjük. A 0,6 és 5,3 mikrométer közötti érzékenységű NIRSpec még a vízgőz detektálására is alkalmas.
„Izgalmas, hogy ilyen nagy mennyiségű szén-dioxidot sikerült kimutatni.” – mondja Bryce Bolin (Eureka Scientific), aki ebben a kutatásban nem vett részt. Hozzáteszi továbbá, hogy a 3I/ATLAS üstökös fényessége alapján már sejthető volt, hogy valami más is hajtja az égitest aktivitását a vízgőzön kívül. „Meglepő, hogy milyen sok szén-dioxid van a kómában.” – teszi hozzá.
Augusztus végén egy másik kutatócsoport a NASA SPHEREx távcsövével vizsgálta az üstököst. Az új távcső szélessávú lefedettséggel rendelkezik az egész égbolton, beleértve az infravörös hullámhosszakat is. A SPHEREx is kimutatta a szén-dioxid-bőséget. Cordiner szerint a két teleszkóp által mért szén-dioxid-mennyiség „kompatibilis”. A Webb által adott eredmény azonban pontosabb, mivel egy adott célpont részletes megfigyelésére tervezték, míg a SPHEREx nagy területet fed le, mert annak feladata az egész égbolt feltérképezése.
A magas szén-dioxid-koncentráció felfedezése felhívja a figyelmet az üstökös külső megjelenésének vizsgálatára is, amint 60 kilométeres másodpercenkénti sebességgel száguld a Nap felé. Ahogy egyre több napenergia éri, a vízjég és más jegek szublimálnak, megnövelve a kóma méretét. A kóma összetételének vizsgálatából megismerhetjük az üstökös összetételét, az eredetét, illetve útját a csillagközi térben és a Naprendszerben.
„Nincs túl sok időnk.” – mondja Cordiner. Az üstökös októberben lesz a Naphoz legközelebb, amikor a Mars mellett halad el, de a Földről a Nap irányában fog látszani. A földi távcsövek számára a napfény elérhetetlenné teszi az üstököst, de a marsi kamerákat ráirányíthatjuk, mert viszonylag közel lesz hozzájuk.
A földi távcsövekkel történő észlelésig várnunk kell decemberig. Utoljára jövő év márciusában lesz esélyünk vizsgálni velük az üstököst. „Jövő áprilisra már úton lesz kifelé.” – mondja Cordiner. Bár jövő év végéig még képesek leszünk nyomon követni, de a kutató szerint részletes megfigyelésekre júniustól már nem lesz lehetőség.
Még sokat kell tanulnunk a Naprendszer eddig megismert három csillagközi látogatójáról. Az első, az 1I/‘Oumuamua a 2017-es megfigyelések idején egy kicsi, sötét égitest volt, detektálható kóma nélkül. Még mindig nem tudjuk pontosan, hogy milyen volt pontosan az alakja. A 2I/Borisov megjelenéséről már többet tudunk, de az összetételét kevéssé ismerjük.
„Még mindig nyitott kérdés, hogy milyen gyakoriak ezek az égitestek a galaxisban, és mekkora esélye van annak, hogy közülük az egyik ellátogasson a Naprendszerbe.” – mondja Bolin. „Úgy vélem, több pontos fizikai információra van szükségünk ezekről az üstökösökről, például a méretükről, hogy erre választ adjunk.” A kutató mindenesetre reméli, hogy a jövőben több adathoz juthatunk majd.
Ha a következő csillagközi üstökös érkezését nem is jósolhatjuk meg, legalább felkészülhetünk a vizsgálatára. „A James Webb-űrtávcsővel alaposan megvizsgálhatjuk, hogy a csillagközi üstökösöknek van-e szén-dioxid a kómájában.” – teszi hozzá Bolin.
Az eredményeket ismertető szakcikk az arXiv preprint portálon érhető el: https://arxiv.org/abs/2508.18209
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet