Junio 30, 2017: Cómo una mota de luz se convierte en un asteroide

En esta secuencia de cuatro imágenes tomadas durante una noche de observación por la encuesta de Catalina Sky cerca de Tucson, Arizona, la mota de luz que se mueve en relación con las estrellas de fondo es un pequeño asteroide que estaba, en ese momento, tan lejos como la Luna. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/CSS-Univ. de Arizona

En el primer día del año 1801, el astrónomo italiano Gioacchino Giuseppe Maria Ubaldo Nicolò Piazzi encontró una "estrella minúscula" previamente inexplorada cerca de la constelación de Tauro. La noche siguiente Piazzi nuevamente observó este nuevo objeto celestial, descubriendo que la Mota había cambiado su posición en relación con las estrellas cercanas. Piazzi sabía que las estrellas verdaderas estaban tan lejos que nunca vagaron-que aparecían siempre en el cielo según lo fijado en la localización en relación con uno . Debido al movimiento de este nuevo objeto, el astrónomo al rey de las dos Sicilias sospechó que había descubierto algo mucho más cercano-algo dentro de nuestro Sistema Solar. Piazzi hizo el primer descubrimiento de asteroides de la historia. Él lo nombró después de la diosa romana para la agricultura: Ceres.

Mientras que los astrónomos de la era de Piazzi eventualmente entendieron que había muchos más cuerpos rocosos pequeños que se encontraron, durante décadas después del descubrimiento de Ceres, las detecciones de asteroides eran pocas y lejanas. Incluso un medio siglo después de la detección de Ceres, sólo había 15 asteroides conocidos. Pero a medida que el tiempo marchaba, también lo hacían los equipos de los astrónomos, las técnicas y el interés en la caza de asteroides. Por 1868 el número de asteroides conocidos había alcanzado 100. Por 1923 fue 1.000. Hoy en día, es más de medio millón.

Como guiño a la importancia de estos objetos, las Naciones Unidas han declarado el 30 de junio el día internacional del asteroide.

La mayoría de los asteroides están más lejos del Sol que Marte, más de 1,5 veces más lejos del Sol que la órbita de la Tierra. Los asteroides que se acercan al Sol que es cerca de 1,3 veces la distancia de la Tierra del Sol son llamados asteroides cercanos a la Tierra. El término "cerca" en el asteroide cercano a la Tierra es en realidad un poco de un nombre equivocado, ya que la mayoría de estos cuerpos no se acercan a la Tierra en absoluto. A partir de este mes, se conocen más de 16.000 de ellos. Los asteroides y colados cercanos a la Tierra que vienen dentro del vecindario de la órbita de la Tierra son, juntos, clasificados como objetos cercanos a la Tierra, o Neos.

Gracias a la nueva tecnología, a las mejores técnicas de búsqueda y a un equipo de astrónomos amateur profesionales y dedicados a la caza, el número de Neos conocido se expande en alrededor de cinco cada noche del año. ¿Se ha preguntado alguna vez cómo se descubren estos pequeños objetos celestes? "Al igual que en el día de Piazzi, por lo general comienza con sólo una mota de luz en el telescopio de un astrónomo", dijo Paul Chodas, Gerente del centro de estudios de objetos cercanos a la Tierra (CNEOS) en el Laboratorio de Propulsión a Jet de la NASA en Pasadena, Calif. "Incluso con algunos de los telescopios ópticos más poderosos del planeta encargados de la caza de asteroides, aparecen como meros puntos de luz en el cielo porque son tan pequeños." "Cuando un astrónomo encuentra una mota que se mueve, es cuando comienza la diversión".

La Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria en la sede de la NASA en Washington es responsable de encontrar, rastrear y caracterizar asteroides potencialmente peligrosos, emitir advertencias sobre posibles impactos y coordinar la planificación del gobierno de Estados Unidos para responder a una amenaza de impacto real. Casi siempre, una nueva detección de asteroides es cortesía de telescopios patrocinados por la NASA.

La Oficina de Defensa Planetaria supervisa el programa de observación de objetos cercanos a la Tierra, que a su vez financia la encuesta de Catalina Sky en Arizona y el telescopio panorámico y el sistema de respuesta rápida (pan-Starrs) en Hawai. Ambos proyectos actualizaron sus telescopios en 2015, mejorando significativamente su caza de asteroide y las tasas de descubrimiento de objetos cercanos a la Tierra. "Los telescopios financiados por instituciones externas e incluso algunos aficionados también están involucrados con el descubrimiento neo y hacen otros importantes trabajos relacionados con los asteroides", dijo Chodas. "Pero, en la actualidad, Catalina y pan-Starrs son nuestros instrumentos de detección de asteroides más poderosos." Entre estas dos encuestas, cuatro telescopios en total, alrededor del 90 por ciento de todos los nuevos descubrimientos Neo se hacen.

En el corazón de cada uno de estos telescopios de encuestas es una versión Hyper-upgraded del mismo tipo de chip de cámara (llamado un CCD, o dispositivo de carga acoplado) que está dentro de nuestros teléfonos celulares. Con la excepción de las noches que tienen demasiada lluvia o nieve, o varias noches alrededor de una Luna llena (cuando la luz de la luna puede ahogar la tenue iluminación de un asteroide), los observadores dedicados de Catalina y de los pan-Starrs abren sus telescopios cada noche pueden encontrar un agujero en la cubierta de la nube y tomar la exposición de 30 segundos después de la exposición de 30 segundos de los cielos arriba.

Los astrónomos de la encuesta están en la búsqueda de puntos de luz que se mueven en relación con las estrellas de fondo más lejanas y fijas. Para encontrarlos, toman tres o más imágenes de la misma región del cielo (llamado campo), separadas por varios minutos. En una buena noche una encuesta tomará varios cientos de fotos del cielo.

Cuando los astrónomos de la encuesta encuentran un punto de luz que parece moverse a través del mismo campo en una serie de imágenes de la misma región del cielo, lo comprueban contra las posiciones predichas de todos los objetos conocidos en el catálogo mantenido por el centro de menor importancia patrocinado por la NASA (MPC) en Cambridge, Massachusetts. Si el punto de luz recién descubierto no coincide con la posición y el movimiento predichos de un objeto en la base de datos del MPC de asteroides y codigos conocidos, hay una buena posibilidad de que sea un nuevo descubrimiento, pero hay más trabajo por hacer.

Las computadoras hacen mucho de este trabajo de detección, pero un astrónomo prudente también comprueba el doble de la obra, asegurándose de que los puntos de luz no son una especie de reflejo de una estrella cercana, o tal vez un píxel defectuoso en el CCD. Si confía en el potencial descubrimiento de rocas espaciales, el astrónomo envía las coordenadas del Discovery (conocidas como "Astrometry") a la página de confirmación Neo del MPC, donde se le da un identificador temporal, como YL9E0A0. El MPC también computa una órbita inicial (aproximada) para el Neo aún por confirmar.

CNEOS tiene un sistema llamado Scout, que monitorea activamente la página de confirmación de MPC, obteniendo los datos de cada potencial descubrimiento de asteroides nuevos y automáticamente componiendo el posible rango de futuros movimientos incluso antes de que estos objetos hayan sido confirmados como descubrimientos.

"Si nuestros cálculos indican que un nuevo descubrimiento podría estar cerca de la Tierra, llamamos a los refuerzos", dijo Chodas. "La NASA tiene una red mundial de astrónomos que realizan observaciones de seguimiento." Toman la última Astrometry y tratan de encontrar la nueva Mota de luz, también. Si lo encuentran, miden sus coordenadas y envían su seguimiento Astrometry de vuelta al MPC, donde se agrega a una tabla de información sobre el objeto. Este seguimiento es extremadamente importante. "Realmente ayuda a expandir nuestra comprensión de la órbita de un nuevo descubrimiento".

Usualmente se necesitan de dos a tres noches de observaciones para obtener información suficiente sobre un nuevo descubrimiento para el MPC para verificar que una mota de luz es de hecho un objeto cercano a la Tierra. Cuando se produce esa transformación, el MPC lo retira de su página de confirmación y sustituye su etiqueta temporal por un nombre más permanente, que siempre comienza con el año en que fue descubierto y luego un código alfanumérico que indica el medio mes de descubrimiento y la secuencia dentro de ese medio mes. El MPC entonces genera un planeta menor circular electrónico que contiene todos los Astrometry conocidos y la órbita preliminar del objeto. El MPC anuncia el nuevo asteroide Discovery en un correo electrónico a aquellos que están interesados en ese tipo de cosas.

"Estamos interesados bien", dijo Chodas. "Y seguimos interesados incluso después de que se anuncie un descubrimiento, porque estamos en el juego de caza de asteroides y cometa a largo plazo." "Mientras más información obtengamos sobre un objeto celestial-nuevo descubrimiento o viejo-, más refinamos nuestro conocimiento de su órbita".

Todas las nuevas órbitas son recogidas automáticamente por un sistema informático en el JPL llamado Sentry, donde se calculan todos los asteroides y órbitas del cometa, incluyendo ésos con futuros acercamientos cercano-Tierra, y las probabilidades del impacto se evalúan diariamente.

"Mientras la NASA está liderando el camino en la encuesta de objetos cercanos a la Tierra, no estamos descansando en nuestros laureles", dijo Lindley Johnson, Oficial de Defensa Planetaria de la NASA. "Nuevos sistemas ópticos están entrando en línea, se están creando nuevos programas informáticos, y estamos explorando nuevas tecnologías tanto en el terreno como en el espacio, que acelerarán aún más nuestro descubrimiento, caracterización y Análisis orbital de estas amenazas potenciales".

DC Agle / Guy Webster
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-393-9011 / 818-354-6278
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Dwayne Brown / Laurie Cantillo
NASA Headquarters, Washington
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dwayne.c.brown@nasa.gov / laura.l.cantillo@nasa.gov 

Traducción: El Quelonio Volador