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Hace unas semanas, la columna estuvo dedicada a Hyparcos y Gaia (ver https://03442.com.ar/2024/06/columna-de-astronomia-hyparcos-y-gaia/ ), hoy profundizaremos un poquito más en lo que está haciendo el satélite de la Agencia Espacial Europea “Gaia”:
La misión espacial Gaia está diseñada principalmente para cartografiar con extrema precisión las posiciones, paralajes y movimientos propios de más de mil millones de estrellas en la Vía Láctea y más allá, creando un catálogo estelar tridimensional excepcionalmente detallado.
Sin embargo, esta misión también contribuye a la detección y caracterización de objetos del sistema solar (SSO en inglés), como asteroides y lunas de planetas.
De hecho, aunque el diseño de la misión no estaba optimizado para la detección de SSO, gracias a las mediciones sistemáticas realizadas con Gaia se han realizado mediciones de posiciones cien veces más precisas en comparación con las anteriores obtenidas a lo largo de las últimas décadas. Pero, ¿cómo puede Gaia contribuir a la ciencia de los SSO?
Vista general de los asteroides en el lanzamiento de resultados de Gaia. La órbita azul interior (menos visible) representa la órbita de la Tierra, la órbita azul exterior muestra la órbita de Júpiter. Los troyanos, asteroides agrupados un poco por delante y por detrás de Júpiter, son claramente visibles. El Cinturón Principal es la región densamente poblada por asteroides entre Marte y Júpiter. Los objetos transneptunianos de Gaia no se muestran en este gráfico. Créditos: ESA/ Agradecimientos: Captura de pantalla del vídeo creado por Stefan Jordan, Toni Sagristà, Paolo Tanga con Gaia Sky.
1) – EL PAPEL DE GAIA EN LA DETECCIÓN DE OBJETOS DEL SISTEMA SOLAR
Gracias al análisis de datos es posible comparar las posiciones calculadas de los asteroides seleccionados con las fuentes observadas por Gaia. Como los asteroides se mueven, es necesario tener en cuenta el tiempo exacto de cada observación: si la posición predicha para el asteroide y la medida por Gaia coinciden, es posible confirmar que la fuente es el asteroide buscado, además, también es posible comprobar algunas fuentes en movimiento que no corresponden a posiciones de objetos conocidos. Éstos entran en una pequeña lista de ‘asteroides no coincidentes’ (alrededor del 1% del número total de objetos en el comunicado). Si efectivamente sus características no coinciden con las de ninguno de los asteroides conocidos previamente, podrían representa el descurbimiento de un nuevo asteroide.
El 99 % restante de las fuentes son asteroides conocidos. Con las posiciones y órbitas actualizadas en la versión de resultados enfocada de Gaia, las posiciones futuras de los asteroides se pueden predecir mucho mejor, lo que sirve para varios propósitos importantes.
Un ejemplo de las mediciones de precisión que se pueden realizar es la pequeña aceleración de Yarkovsky, una fuerza de retroceso debida a la emisión de radiación infrarroja térmica: este efecto se puede utilizar para comprender cómo evolucionó el cinturón de asteroides y cómo los asteroides peligrosos son llevados a órbitas que cruzan la Tierra. Esta fuerza tiene la característica de cambiar el tamaño de la órbita de los asteroides pequeños (menores a 10 km) a un ritmo muy lento. Para medir esto, se necesita astrometría de alta precisión, como la que ofrece Gaia.
En conclusión, si se observan con atención las anomalías de las trayectorias de los asteroides, también es posible medir los efectos sutiles debidos a su forma o detectar satélites de asteroides. Sólo las posiciones observadas por Gaia son lo suficientemente precisas como para permitir esta medición en muchos objetos del sistema solar.
2)- OBSERVACIONES ANTERIORES DE OBJETOS DEL SISTEMA SOLAR REALIZADAS POR GAIA
En 2018, con la publicación de datos de Gaia 2, se publicó el primer conjunto de datos relacionados con los objetos del sistema solar. Se trataba de una muestra relativamente pequeña (unos 14.000 asteroides) pero de gran calidad. Se publicaron dos tipos de datos: astrometría de época y fotometría de época en la banda visible, que abarcaban un período de observación de 22 meses.
En 2022, con la llegada de la versión 3 de datos de Gaia, se puso a disposición más de 10 veces la cantidad de asteroides y varias lunas planetarias en comparación con la versión 2 de datos anterior ( aproximadamente 157 000 asteorides), que abarca diferentes clases de asteroides. Esta versión, que abarca un período de observación de 34 meses, también incluyó astrometría de época y fotometría de época visible de banda ancha y, además, presentó dos nuevos juegos de datos: órbitas y datos espectrales de los cuerpos.
3)- PRESENTE: ¿QUÉ NOVEDADES HAY EN ESTE LANZAMIENTO DE PRODUCTO DE RESULTADOS DE GAIA?
Gracias a la nueva versión de resultados enfocada que se lanzó el 10 de octubre de 2023, Gaia ha dado otro paso adelante en el estudio de los objetos del sistema solar. En esta versión, se han puesto a disposición datos de unos 156.000 de estos objetos con un período de observación más largo de 66 meses.
Este tiempo de observación ampliado ha permitido alcanzar un logro significativo: para casi todos los asteroides, se ha medido una órbita completa, en lugar de solo segmentos de ella. Esto permitió lograr órbitas 20 veces más precisas en comparación con la versión de datos 3 de Gaia. Combinado con el catálogo estelar de Gaia, este logro tiene un impacto positivo significativo en las determinaciones de masa y las predicciones de ocultaciones estelares: cuando un asteroide pasa frente a una estrella y atenúa temporalmente la luz de la estrella de una manera que sigue su figura. Las observaciones del tiempo de ocultación desde una variedad de ubicaciones a lo largo de la trayectoria de ocultación en el globo permiten una medición precisa de las formas de los asteroides, sus anillos y satélites.
¿QUÉ PODEMOS ESPERAR EN EL FUTURO?
Las mejoras no terminan aquí: con la cuarta versión de datos de Gaia, que no se espera que se publique antes de finales de 2025, se pueden esperar avances aún más significativos. En este caso, se publicarán el doble de asteroides (unos 350.000) en comparación con la versión actual de Gaia FPR, entre los que puede haber algunos que no se habían descubierto anteriormente. El lapso de tiempo seguirá siendo el mismo, pero habrá una variedad mucho mayor de nuevos tipos de datos. Además de la astrometría de época, la fotometría de época visible de banda ancha, los datos espectrales y las órbitas, todos ellos parte de las versiones de datos anteriores, se pondrán a disposición parámetros de giro y forma, y masas precisas de los asteroides más grandes.
En cuanto a las estrellas, Gaia lleva más de cinco años proporcionando mediciones astrométricas y fotométricas con una precisión y exactitud sin precedentes.
De hecho, tras la publicación de los datos de Gaia 3, los datos estelares específicos obtenidos por Gaia ayudan a mejorar incluso asteroides nunca observados por la propia Gaia. Utilizando observaciones anteriores desde la Tierra en combinación con los datos estelares de Gaia, se pueden calcular posiciones actualizadas de muchos asteroides. De hecho, estas actualizaciones tras la publicación de los datos estelares de Gaia ayudan a proteger a la Tierra de posibles impactos de asterpides y ayudan en la planificación de misiones para la exploración SSO por sondas espaciales.
En resumen, aunque la misión Gaia se dedica principalmente a estudiar las estrellas de la Vía Láctea, sus observaciones son extremadamente valiosas para la detección, el monitoreo, la caracterización y la localización de los objetos del sistema solar, contribuyendo a la comprensión de la formación, la estructura y la evolución de nuestro sistema solar.
Si le interesa el tema y quiere ver las formas de las órbitas de los asteroides, no deje de visitar el sitio de Gaia: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/fpr-sso-updated-astrometry
Como siempre comentamos: increíble todo el esfuerzo que se pone en conocer más el Cosmos y la cantidad de cosas que nos quedan por aprender !!
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Hasta la semana que viene !!!
