暗影猎人捕捉到Didymos小行星使恒星黯然失色

暗影猎人捕捉到Didymos小行星使恒星黯然失色

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20/10/2022
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经过数月的努力,天文学家成功地捕捉到了 Didymos 小行星从数千万公里外经过遥远恒星前方时投下的瞬间阴影——只有当小行星的轨迹并且已知恒星的精确位置。 即使在那种情况下,为了获得成功的机会,也必须将几名观察者安置在经过精心预测的阴影路径上的位置,以便在几分之一秒内瞥见恒星转瞬即逝的消逝。

小行星掩蔽一颗遥远的恒星

为什么还要尝试如此雄心勃勃的挑战? 因为所谓的“恒星掩星”是获取太阳系物体形状和位置信息的非凡工具,其准确性对于遥远的观察者来说是不可能的。 而且,至关重要的是,欧空局的盖亚卫星生成的超精确三维星图使这项技术近年来变得更加可行。

为了特别针对近地小行星的掩星,欧空局支持的一个名为 ACROSS 的项目,即通过掩星系统调查进行小行星合作研究,得到欧空局发现计划的支持,通过调用该机构的开放空间创新平台,寻找有前景的空间研究支持的想法。

盖亚映射天体

ACROSS 项目负责人、负责盖亚太阳系数据处理的 Observatoire de la Côte d’Azur 的 Paolo Tanga 评论说:“基于观测‘恒星掩星’的天体测量最初被用于火星和木星之间主要带的小行星,然后是遥远的跨海普特天体,但 ACROSS 正在将其系统开发扩展到近地小行星。 这就是挑战:因为 NEA 移动速度快且体积小,因此会产生更短的事件和更窄的投影在地面上的阴影。”

那么如何使用掩星来捕捉 NEA? 通过提高他们轨迹的准确性,通过传播关于事件在何时何地可见的准确预测,并通过在全球范围内动员由公民科学家(有动力的业余天文学家)和专业人士组成的网络。

Didymos 小行星系统,撞击后

ACROSS 特别关注 Didymos——实际上是一个双星小行星系统,其直径为 780 米的主小行星由直径为 160 米的较小的名为 Dimorphos 的卫星环绕运行——这是美国宇航局双小行星重定向测试 DART 的目标。 9 月 26 日晚上,DART 飞船撞上了正在改变其轨道的两颗小行星中较小的一颗。 欧空局随后将把赫拉宇宙飞船飞到迪迪莫斯系统,对撞击后的小行星进行近距离调查。 几年的重复掩星甚至可以测量由 DART 撞击引起的系统绕太阳轨迹的偏差——这是 DART 或 Hera 单独无法完成的。

AUTh 亚里士多德大学塞萨洛尼基亚里士多德大学的 ACROSS 联合研究员 Kleomenis Tsiganis 教授补充说:“为了使此类活动成为可能,我们需要根据当前可用的数据进行独立的轨道改进计算,将掩星路径的不确定性缩小到几公里,并相应地部署观察者,以捕捉必须以毫秒为单位测量的恒星的瞬间闪烁。”

NASA 的 DART 任务

数周以来,后勤工作非常艰巨且不成功,例如 8 月 25 日部署在葡萄牙、西班牙和阿尔及利亚的 45 名观察员,但由于不利的气象条件而无法进行观察。

与此同时,各方面的努力,包括与美国宇航局喷气推进实验室的 DART 团队的史蒂夫切斯利密切合作,进一步改进了预测。

Didymos掩星

然后,成功来了:第一次确认是在 10 月 15 日部署的六台望远镜,其中五台由美国俄克拉荷马州北部的一名观察员罗杰·维纳布尔(Roger Venable)监督,另一台由罗伯特·邓福德(Robert Dunford)监督。 其中之一——在中欧标准时间 9:02——清楚地捕捉到恒星在大约 0.13 秒内的衰落,仅比可能的最大持续时间略短。

然后,在 10 月 18 日,由 Jose-Luis Ortiz 领导的团队轮到他在西班牙格拉纳达附近的家乡研究所安达卢西亚-CSIC 天体研究所附近观察一个事件。 Miguel Sanchez 配备了一个 28 厘米孔径的便携式望远镜,清楚地记录了掩星,与预测非常吻合。

望远镜就位

后来,在同一天,在日本部署了大约七台望远镜; 通过日本掩星信息网络 (JOIN) 的 Hayato Watanabe 和 Miyoshi Ida 是幸运的——这是两个站点首次观测到的事件。

天文学家第一次捕捉到Didymos对它背后的恒星的食相,未来的事件将更容易捕捉到。 对它们中的更多进行观察应该可以确保更准确地跟踪 Didymos 轨道,可能会检测到由于 DART 撞击造成的 Didymos 日心轨道的微小变化,甚至希望更多地了解 DART 撞击留下的伤痕。

太阳系中小行星的盖亚图

ACROSS 团队:P. Tanga(项目协调员,Université Côte d’Azur,OCA,CNRS/Lab. Lagrange),K. Tsiganis(合作伙伴协调员,Aristotle University of Thessaloniki),D. Souami(ACROSS 博士后,Université Côte d’Azur, OCA, CNRS/Lab. Lagrange), J. Ferreira (塞萨洛尼基亚里士多德大学博士后), A. Siakas (塞萨洛尼基亚里士多德大学学生。

P. Tanga、K. Tsiganis 和 D. Souami 也是 DART IT(调查小组)的成员。 DART IT 收集的数据用于提取 Didymos 的天体测量,使用 S. Bouquillon(巴黎天文台)开发的高精度管道,用于 Gaia 卫星的地面跟踪 http://gbot.obspm.fr/

Steve Chesley 在 JPL / 太阳系动态组 https://ssd.jpl.nasa.gov

Roger Venable 和 Robert Dunford 是隶属于国际掩星计时协会 (IOTA) 的掩星观察员。 日本的活动由日本掩星信息网络 (JOIN) 的 Hiroyuki Watanabe 领导。

ACROSS 在 JPL 的 Horizo​​ns 网络服务上严重依赖 orbFit 软件来改进轨道(F. Spoto,小行星中心)(https://ssd.jpl.nasa.gov/horizo​​ns/) 和欧空局/盖亚提供的天体测量。

ACROSS 承认 ESA 合同 2-1775/21/NL/GL/ov 的支持

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