L’asteroide Palma nel mirino del Vlba

Le onde radio provenienti da una galassia lontana sono state intercettate da un asteroide nel nostro Sistema solare. Tuttavia, nel processo chiamato diffrazione, le onde hanno subito una deflessione attorno all’asteroide e hanno interagito per formare un motivo di cerchi luminosi e scuri. Gli astronomi hanno analizzato questo pattern per apprendere nuovi dettagli sull’asteroide: la sua dimensione, la forma e l’orbita. Credito: Bill Saxton, Nrao / Aui / Nsf

Con un’osservazione piuttosto insolita, gli astronomi hanno utilizzato il Very Long Baseline Array (Vlba) della National Science Foundation per studiare gli effetti sulle onde radio provenienti da una galassia lontana dovuti al transito di un asteroide del nostro Sistema solare davanti alla galassia stessa. L’osservazione ha permesso loro di misurare la dimensione dell’asteroide, ottenere nuove informazioni sulla sua forma e migliorare notevolmente l’accuratezza con cui è stato possibile calcolare il suo percorso orbitale.

Quando l’asteroide è passato davanti alla galassia, le onde radio provenienti dalla galassia hanno subito una leggera deflessione attorno al bordo dell’asteroide, quella che viene chiamata diffrazione. Quando queste onde hanno interagito tra di loro, hanno prodotto uno schema, o pattern, circolare di onde più forti e più deboli, simile ai cerchi luminosi e scuri prodotti negli esperimenti che si conducono in laboratorio con le onde luminose.

«Analizzando le onde radio diffratte durante questo evento, siamo stati in grado di imparare molto sull’asteroide, comprese le sue dimensioni e la sua precisa posizione, nonché di ottenere alcuni preziosi indizi sulla sua forma», ha affermato Jorma Harju, dell’Università di Helsinki in Finlandia.

L’asteroide, chiamato Palma, si trova nella fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove. Scoperto nel 1893 dall’astronomo francese Auguste Charlois, Palma completa un’orbita attorno al Sole ogni 5,59 anni. Il 15 maggio 2017 si è ritrovato a passare attraverso la linea di vista della radiogalassia 0141+268, oscurandone la sua emissione radio, e la sua ombra radio ha tracciato un percorso approssimativamente da sud-ovest a nord-est, attraversando la stazione Vlba a Brewster, Washington, e sfrecciando sulla superficie terrestre a circa 50 km al secondo. Oltre all’antenna Brewster del Vlba, gli astronomi hanno utilizzato antenne Vlba in California, Texas, Arizona e New Mexico.

Consultato da Media Inaf per avere qualche delucidazione sulla tecnica impiegata per fare questa misura, l’astrofisico Marcello Giroletti dell’Istituto di radioastronomia dell’Inaf di Bologna distingue innanzi tutto fra Vlbi (la tecnica) e Vlba (lo strumento). «La tecnica Vlbi (Very Long Baseline Interferometry) consiste nell’osservare contemporaneamente una sorgente con una rete di radio telescopi situati in diverse parti del pianeta (a patto che possano vedere contemporaneamente la sorgente) e combinare poi i segnali registrati da ciascuna coppia di radio telescopi della rete. Il Vlba (Very Long Baseline Array) è uno dei tanti strumenti che applicano la tecnica Vlbi; altri sono l’Evn (European VLBI Network), Vera (Giappone), Kvn (Sud Corea), Lba (Australia) e anche l’Italia sta per pubblicare una call per osservazioni con una rete Vlbi nazionale composta da Medicina, Noto e il Sardinia Radio Telescope».

«Nel caso in questione», continua Giroletti, «sono state usate 6 antenne situate negli Stati Uniti per osservare una distante radio galassia, dal nome 0141+268 (così distante che… non sappiamo nemmeno quanto). La linea di vista fra una delle antenne – quella di Brewster, nel nord ovest degli Usa) – e la radio galassia è però stata interrotta per circa cinque minuti dalla presenza dell’asteroide Palma, causando una significativa trasformazione del segnale ottenuto da tutte le coppie di radio telescopi facenti capo a quell’antenna. Dal confronto fra il cambiamento registrato fra queste e tutte le altre coppie di antenne (che non hanno invece risentito del passaggio dell’asteroide), è stato possibile determinare con grande precisione molti parametri importanti sulle proprietà e sull’orbita dell’asteroide Palma. Un’analisi approfondita di questi effetti ha permesso agli astronomi di trarre conclusioni sulla natura dell’asteroide. In stretto accordo con le osservazioni precedenti, hanno misurato il diametro dell’asteroide, pari a circa 192 chilometri. Hanno anche capito che Palma, come la maggior parte degli altri asteroidi, differisce significativamente da una sfera perfetta, e ha più probabilmente un margine probabilmente scavato. La determinazione della forma, hanno detto gli astronomi, può essere ulteriormente migliorata combinando i dati radio con le precedenti osservazioni ottiche dell’asteroide».

«Gli astronomi, sia amatoriali che professionisti, osservano comunemente le occultazioni di asteroidi delle stelle e registrano il cambiamento di luminosità, o intensità della luce della stella, mentre l’asteroide passa davanti ad essa. L’osservazione Vlba è unica nel suo genere perché consente agli astronomi di misurare lo sfasamento delle onde, ossia di quanto i picchi delle onde stesse vengono spostati in seguito alla diffrazione», sottolinea Giroletti.

«Osservare un’occultazione di asteroidi usando il Vlba si è rivelato essere un metodo estremamente potente per il dimensionamento degli asteroidi. Inoltre, tali dati radio rivelerebbero immediatamente forme particolari o compagni binari. Ciò significa che queste tecniche saranno indubbiamente utilizzate per futuri studi sugli asteroidi», dice Kimmo Lehtinen, del Finnish Geospatial Research Institute a Masala, in Finlandia.

Uno dei risultati principali dell’osservazione è stato il miglioramento della precisione con cui è possibile calcolare l’orbita dell’asteroide. «Sebbene la posizione di Palma sia stata misurata più di 1600 volte negli ultimi 120 anni, questa misurazione Vlba ha ridotto l’incertezza dell’orbita calcolata di un fattore pari a 10», osserva Mikael Granvik, della Lulea University of Technology in Svezia e dell’Università di Helsinki, Finlandia.

«Questo è un uso piuttosto insolito per il Vlba e dimostra che le eccellenti capacità tecniche del Vlba, insieme alla sua grande flessibilità come strumento di ricerca, possono contribuire anche in modi inaspettati a molti campi dell’astronomia», conclude Jonathan Romney del Long Baseline Observatory, che gestisce la Vlba.

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Fonte: L’asteroide Palma nel mirino del Vlba