La misión Gaia tendrá como nuevo objetivo cazar asteroides.

Mientras es bien conocido por su mapeo de las estrellas y la Vía Láctea en tres dimensiones, el satélite Gaia de la ESA tiene algunos otros objetivos. Entre ellos, su contribución a nuestro conocimiento de los asteroides esparcidos por el sistema solar.

Ahora, por primera vez, Gaia no sólo está proporcionando información crucial para conocer los asteroides sino que también ha empezado a buscar nuevos cuerpos anteriormente desconocidos por los astrónomos.

Estas seis imágenes muestran el asteroide Gaia 606 (señalado con una flecha amarilla) el 26 de Octubre de 2016. Las imágenes, capturadas en un lapso de poco más de 18 minutos, se tomaron desde el Observatorio de la Alta Provenza al sur de Francia por William Thuillot, Vincent Robert y Nicolas Thouvenin (Del Observatorio de Paris/IMCCE).

Gaia turns its eyes to asteroid hunting

Desde que comenzaron sus actividades científicas en 2014, Gaia ha desempeñado un importante papel en nuestro conocimiento de los objetos del sistema solar. Este nunca fue el objetivo principal de Gaia, que se encarga de mapear alrededor de mil millones de estrellas, o lo que es lo mismo, aproximadamente el 1% de las estrellas que pueblan nuestra Galaxia, pero es un valioso efecto colateral  de su cometido.

Vídeo animación del procedimiento de mapeo del satélite Gaia:

                   

 

La observación de Gaia de los asteroides conocidos ha proporcionado datos que han servido para determinar sus órbitas y caracterizar las propiedades físicas  de estos cuerpos rocosos con mayor nivel de precisión de lo que nunca antes se había podido hacer.

“Todos los asteroides estudiados hasta ahora ya eran conocidos por la comunidad científica” según Paolo Tanga, científico planetario del Observatorio de la Costa Azul francesa, y responsable del procesado de las observaciones del sistema solar.

Estos asteroides estaban identificados como puntos o manchas en los datos de Gaia que aparecían en una imagen y no estaban en otra tomada momentos después, lo que parecía indicar que de hecho se trataba de objetos desplazándose contra el fondo de estrellas distantes.

Una vez identificados, los objetos en movimiento de los datos de Gaia fueron testeados y comparados con los datos de las órbitas de los asteroides conocidos, para determinar con exactitud a qué asteroide concreto correspondía cada uno. “Ahora, por primera vez, estamos encontrando cuerpos en movimiento que no se corresponden con datos de ningún objeto catalogado previamente, ni estrella ni asteroide”. Según Paolo Tanga.

En su escaneo del cielo para mapear las estrellas de la Vía Láctea, Gaia ha podido detectar gran abundancia de asteroides, esos pequeños cuerpos rocosos que pueblan nuestro sistema solar, principalmente entre las órbitas de Marte y Júpiter. Debido a que están relativamente próximos y orbitando al Sol, los asteroides parecen moverse contra el fondo de estrellas distantes en las imágenes astronómicas, en las que se muestran como pequeñas manchas o puntitos en un campo del cielo concreto y que desaparecen de dichas imágenes de ese mismo campo celeste pasados unos momentos.

El proceso para identificar asteroides a partir de los datos de Gaia comienza a partir de un software desarrollado por la Universidad de Barcelona y el ESAC (fundación para la ESA en España) llamado IDT: procesado de datos inicial, por sus siglas en inglés.

Este software compara múltiples medidas del mismo área y los objetos individuales que aparecen en dichas áreas pero que no fueron encontrados en observaciones previas de esas regiones. Estos, probablemente no sean estrellas, sino objetos del sistema solar desplazándose por el campo visual de Gaia. Una vez localizados, los datos son procesados por un software específico dedicado a los objetos del sistema solar en el CNES en Toulousse (Fancia). Allí, se cruzan los datos con los de todos los objetos catalogados como cuerpos menores del sistema solar y si no consta ninguna coincidencia, entonces este cuerpo detectado es completamente nuevo o quizá sólo captado con anterioridad pero sin registro de datos que hubieran permitido delimitar su órbita.

Aunque estos test han demostrado que Gaia es muy bueno identificando asteroides, hasta la fecha ha habido algunos impedimentos en el descubrimiento de nuevos cuerpos. Hay algunas regiones del cielo tan abarrotadas que hacen que el trabajo de identificación del IDT para una misma estrella sea muy complejo. Cuando se detectan fallos de este tipo, estos se traducen en disparidades en los datos finales para objetos del sistema solar, lo que supone la contaminación de datos con falsos asteroides y dificultando especialmente la identificación de alguno nuevo.

“Al principio fue desilusionante ver la cantidad de disparidades en el cúmulo de datos obtenidos” según Benoit Carry, del Observatorio de la Costa Azul (en Francia) y encargado de seleccionar los candidatos de entre las detecciones de Gaia. “Pero hemos sabido encontrar los mecanismos para filtrar esas disparidades y seguimos avanzando. Gaia ha sido capaz de detectar un asteroide nunca antes registrado”.

El asteroide en cuestión, llamado Gaia-606, fue encontrado en octubre de 2016 cuando a partir de los datos de Gaia, se pudo apreciar una débil fuente de luz en movimiento. Los astrónomos se pusieron manos a la obra de forma inmediata y fueron capaces de calcular la posición del nuevo asteroide y dónde se podría detectar desde Tierra a los pocos días. Entonces, desde el Observatorio de la Alta Provenza (al sur de Francia) William Thuillot y sus colegas Vincent Robert y Nicolas Thouvenin (del observatorio de Paris/IMCCE) consiguieron dirigir su telescopio a la posición calculada y encontrar que se trataba, sin duda, de un asteroide cuya órbita no estaba determinada previamente en ninguno de los catálogos existentes de los objetos del sistema solar.

En cualquier caso, aún sin estar en ningún catálogo, una mayor precisión en el refinamiento de la órbita del nuevo cuerpo ha podido desvelar que ya habían sido realizadas con anterioridad algunas observaciones dispersas de este objeto. Esto tampoco es nada raro en el caso de nuevas detecciones que, como en el caso de Gaia 606 (ahora renombrado como 2016 UV56), los objetos que creemos se muestran por primera vez, se acaban revelando como observaciones de un objeto anteriormente detectado pero sin la precisión suficiente como para poder determinar los datos básicos de sus órbitas.

“Este era realmente un asteroide nuevo, sin catalogar previamente, lo que supone un descubrimiento fascinante” según Thuillot. “Aunque no podemos asegurar que este es el primer asteroide que realmente descubre Gaia, realmente lo es muy probablemente y nos muestra que estamos en el buen camino para encontrar con Gaia objetos del sistema solar nunca detectados con anterioridad”.

Gaia 606 ha sido localizado en el cinturón principal, lo que no es raro dado el elevado número de asteroides existentes allí. En cualquier caso, Gaia proporciona datos de zonas del cielo no observadas exhaustivamente mediante los estudios realizados desde Tierra hasta la fecha, lo que confiere un potencial de detección de asteroides a Gaia en zonas del cielo inalcanzables mediante otras técnicas e instrumentos. Por ejemplo, una zona del cielo como las que decimos que son difícilmente observables desde Tierra, es la región cercana al sol en perspectiva desde nuestro planeta. Las observaciones hechas desde Tierra durante la noche, conllevan que el ángulo entre cualquier objeto y el Sol sea bastante grande, mientras que desde Gaia se pueden realizar observaciones a cualquier hora y por tanto, observar objetos mucho más próximos al Sol.  Esto confiere a Gaia el potencial para observar asteroides que orbiten al sol incluso en órbitas más próximas a este que la propia Tierra, los conocidos como asteroides Atenas (o Atones), que actualmente no son más de dieciséis.

Durante el transcurso de los cinco años de su misión nominal, se espera que Gaia descubra varios cientos de miles de asteroides. Muchos de ellos estarán en el cinturón principal, localizado entre Marte y Júpiter. Una de las fortalezas de Gaia es que también observará regiones celestes que previamente no han sido observadas exhaustivamente desde telescopios con base en Tierra, lo que le confiere el potencial de encontrar asteroides en áreas que otros no podrían buscar.

Particularmente, Gaia está posicionado en la localización ideal para rastrear la región entre la Tierra y el Sol. Esta zona es la que frecuentan los asteroides Atenas (o Atones) orbitando más próximos al sol que la órbita terrestre. Hasta la fecha, sólo 16 de estos asteroides han sido descubiertos. Las zonas rayadas en la imagen indican las regiones del cielo que no son observables para Gaia. El resto, sí son accesibles incluyendo trozos del interior de la órbita terrestre.

Gaia también tiene el potencial de realizar descubrimientos a latitudes mayores que la marcada por la eclíptica. No es que estas zonas sean inaccesibles desde Tierra, pero no se acostumbra a rastrearlas con objeto de localizar asteroides allí. La inmensa mayoría de los asteroides habitan en el plano de la eclíptica y, como resultado, es la zona en la que se intensifican los esfuerzos y los recursos en su búsqueda desde Tierra. Gaia no tiene prejuicios y rastrea por igual las regiones del cielo completo a las que tiene acceso, lo que proporciona la potencialidad de descubrir nuevos asteroides en las zonas menos cubiertas por otros observatorios.

“Aunque el papel principal de Gaia en la ciencia del sistema solar es su capacidad para refinar los datos orbitales y permitir caracterizar las propiedades físicas de los asteroides conocidos, ahora se ha demostrado que también puede desempeñar un papel fundamental en el descubrimiento de nuevos cuerpos, añadiéndolos al permanentemente creciente catálogo de los objetos del sistema solar”, según concluye Tanga.

Más sobre Gaia: http://blog.meteorologiaespacial.es/2014/09/12/el-satelite-gaia-descubre-su-primera-supernova/

Fuentes: ESA; phys.org

Créditos de las imágenes: ESA/Gaia/DPAC/CU4campo celeste pasados unos momentos; Observatorio de la Alta Provenza e IMCCE.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.