Utilizzando i dati del satellite Gaia dell’ESA, sono state trovate potenziali lune attorno a oltre 350 asteroidi di cui non si sapeva della presenza di un compagno binario.
Dal 2013, posizionato nel punto lagrangiano L2 del sistema Terra-Sole, Gaia scansiona l’intero cielo, misurando la posizione e il movimento di oltre un miliardo di stelle. E non solo, perché al terzo rilascio di dati (Gaia Data Release 3, DR3) Gaia ha mostrato di aver catalogato con precisione oltre 150mila asteroidi.
Una precisione così alta che gli scienziati, analizzando questi dati, hanno potuto rilevare le oscillazioni caratteristiche nei moti degli asteroidi che hanno un compagno orbitante.
A caccia di asteroidi binari…
Gli asteroidi sono oggetti che contengono informazioni uniche sulla formazione e l’evoluzione del Sistema Solare. I binari, ovvero quelli noti per avere lune, sono ancora più importanti, perché ci consentono di studiare come diversi corpi si formano, si scontrano e interagiscono nello spazio.
Tuttavia, sono difficili da trovare. Sono per lo più piccoli, e molto lontani. Per quanto abbiamo scoperto finora, solo 500 del miliardo di asteroidi conosciuti si trovano in sistemi binari.
In precedenza, Gaia aveva già esplorato alcuni di questi asteroidi binari conosciuti. Le osservazioni avevano confermato che i segni rivelatori di queste piccole lune potevano essere visti nei suoi dati astrometrici, noti per essere ultra-accurati.
…con Gaia!
Ora, gli scienziati hanno mostrato che con Gaia è possibile anche trovare asteroidi binari, che prima non erano noti come tali. Utilizzando la Focused Product Release di Gaia DR3, in cui le 150mila orbite determinate da Gaia sono state perfezionate e rese 20 volte più precise, hanno cercato segnali periodici nei dati. Ovvero, hanno controllato se ci sono schemi regolari nel modo in cui la posizione dell’asteroide cambia nel tempo, il che potrebbe indicare la presenza di un compagno.
Poi, per confermare questi modelli, i ricercatori hanno eseguito test statistici. Creando molti set di dati simulati, per vedere se i modelli osservati potrebbero verificarsi per puro caso. Se la probabilità è bassa (inferiore a 0.05), l’asteroide è considerato un candidato per essere binario.
Infine, i ricercatori hanno controllato anche la coerenza con cui il segnale periodico appare nelle diverse simulazioni. Se il segnale viene rilevato più della metà delle volte, indica una forte possibilità di un sistema binario.
I candidati ad asteroidi binari sono in tutto 358 tra quelli studiati, e i migliori per statistica tra questi sono 156. La speranza è di poter utilizzare lo stesso metodo anche sulle orbite di asteroidi che saranno contenute nel prossimo data release di Gaia, DR4, atteso non prima della metà del 2026.
ESA e asteroidi binari
Nel frattempo, a ottobre 2024 partirà la missione Hera, sempre dell’ESA, la prima della storia dedicata a studiare un sistema binario di asteroidi. Hera seguirà alla missione DART della NASA, che si è schiantata sull’asteroide Dimorphos, una piccola luna in orbita attorno all’asteroide Didymos, nel 2022 come test di deviazione dell’asteroide.
L’obbiettivo della missione è raccogliere dati e immagini per effettuare un’indagine completa post-impatto di Dimorphos, così da ottenere maggiori informazioni sulla storia di questo sistema binario e anche sulle conseguenze dello schianto di DART.
Nel 2022, Gaia ha aiutato gli astronomi a vedere l’ombra proiettata da Didymos mentre transitava di fronte a stelle più distanti, una tecnica di osservazione nota come occultazione stellare. La fattibilità di questa tecnica è stata molto migliorata dalle orbite degli asteroidi di Gaia e dalle mappe stellari ultra-precise negli ultimi anni. Un’ulteriore dimostrazione del grande valore della missione per l’esplorazione del nostro Sistema Solare.
Lo studio, pubblicato su Astronomy & Astrophysics, è reperibile qui in versione pre-print.
