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LOS HERMANOS IMPOSIBLES

29 de marzo de 2007

Un grupo de astrónomos logró describir el doble asteroide Antíope con una precisión sin precedentes, al combinar observaciones realizadas por el Very Large Telescope de ESO en Paranal y datos recogidos por una red de telescopios más pequeños. El doble asteroide aparece como un par de trozos ovoidales de similar tamaño compuestos por escombros, que giran uno alrededor del otro en un perpetuo pas de deux.

El asteroide (90) Antíope fue descubierto en 1886 por Robert Luther de Dusseldorf, Alemania. Es el nonagésimo asteroide en ser descubierto y su nombre proviene de la mitología griega. En el año 2000, William Merline y sus colaboradores descubrieron que el asteroide constaba de dos trozos de similar tamaño, convirtiéndolo en un verdadero asteroide 'doble', uno de los primeros en su tipo del principal cinturón de asteroides que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter.

"No está clara la manera en que se formaron los asteroides dobles en el cinturón principal," señala Pascal Descamps, del Observatorio de París y autor principal del documento que contiene los nuevos resultados. "El sistema Antíope nos brinda una singular oportunidad para saber más sobre esta clase de objetos y decidimos estudiarlo en mayor detalle," agrega.

Descamps, junto con su colega Franck Marchis de la Universidad de California en Berkeley, EE.UU., iniciaron una gran campaña de observaciones durante más de dos años y medio, a partir de enero del 2003. Utilizaron principalmente el instrumento NACO del Very Large Telescope (VLT) de ESO en Cerro Paranal y también uno de los telescopios Keck, de Estados Unidos, para efectuar algunas observaciones adicionales el 2005.

NACO permite a los astrónomos realizar observaciones con óptica adaptativa, una técnica que permite corregir el efecto borroso que produce la atmósfera terrestre. Con este instrumento fue posible separar claramente los dos componentes del sistema Antíope y obtener un conjunto de mediciones muy precisas de sus posiciones.

"Con este singular conjunto de datos pudimos determinar con gran precisión el curso de los dos pedazos de roca cósmica a medida que giraban uno alrededor del otro”, indica Marchis. "Encontramos que los dos objetos están separados por 171 kilómetros y realizan su danza celestial en 16,5 horas. De hecho, ahora conocemos este período orbital con una exactitud mayor al medio segundo”.

Una vez determinada la órbita, los astrónomos pudieron derivar la masa total del sistema: 828 millones de millones de toneladas, y notaron que los dos objetos rotaban alrededor de sus propios ejes a la misma velocidad con que orbitan entre sí. Igual como se comporta la Luna en relación a la Tierra, los dos trozos siempre muestran el mismo lado (algo que los astrónomos denominan ‘acoplamiento por mareas’). Más aún, los dos asteroides rotan en el mismo plano en que giran uno en torno al otro.

Sin embargo, las observaciones con óptica adaptativa nunca pudieron dilucidar la forma de los componentes individuales ya que son demasiado pequeños. "Pero con la nueva órbita fuimos capaces de predecir con precisión que desde fines de mayo hasta fines de noviembre del 2005, el sistema presentaría eclipses y ocultaciones” dice Marchis. “Tales ‘eventos mutuos’ son oportunidades únicas para aprender muchísimo sobre este doble asteroide”.

Los astrónomos invitaron a observadores alrededor del mundo a volcar sus miradas hacia el par de asteroides para medir reducciones en el brillo a resultado de los eventos pronosticados. Durante este período de seis meses, aficionados y profesionales de Chile, Brasil, Francia, Isla Reunión, Sudáfrica y Estados Unidos observaron ocultaciones y sombras que pasaban sobre uno de los componentes.

Con estos nuevos datos, Descamps, Marchis y su equipo hallaron suficiente evidencia como para señalar que los dos cerros de material que forman el sistema Antíope son elipsoidales, es decir, esferas levemente deformadas, de tamaño casi similar: 93 x 87 x 83,6 kilómetros y 89,4 x 82,8 x 79,6 kilómetros respectivamente, cada asteroide tiene el tamaño aproximado de una gran ciudad.

Tal vez el resultado más sorprendente es que los dos componentes exhiben una forma similar a la que predijo en 1849 el científico francés Edouard Roche, para objetos líquidos rotatorios, auto-gravitantes, orbitando uno alrededor del otro y acoplados por marea.

Los asteroides no son gaseosos ni líquidos; son sólidos, pero su estructura interna debe ser lo suficientemente laxa para que sus cuerpos puedan volver a ajustarse debido a la influencia gravitacional del compañero.

Los científicos pudieron además derivar la densidad de los objetos, solo una cuarta parte mayor que la densidad del agua. Esto significa que los asteroides son muy porosos, con un 30 por ciento de espacio vacío, lo que sugiere una estructura parecida a una pila de escombros. Esta conformación podría explicar por qué fue más fácil para los asteroides alcanzar formas en equilibrio aun siendo tan pequeños.

“A pesar de este intenso estudio, el origen de este singular par sigue siendo un misterio” afirma Descamps. "La formación de un sistema doble tan grande es un evento improbable y plantea un desafío formidable a la teoría. Una posibilidad es que un cuerpo progenitor giró lo suficiente para adoptar la forma del centro de una manzana, partiéndose luego en dos pedazos de similar tamaño”.

Información adicional

Este estudio apareció publicado en la revista Icarus ("Figure of the double Asteroid 90 Antiope from adaptive optics and lightcurve observations", por P. Descamps et al.).

El equipo está compuesto por P. Descamps, F. Marchis, F. Vachier, F. Colas, J. Berthier, D. Hestroffer, R. Viera-Martins, y M. Birlan (Observatoire de Paris, Francia), T. Michalowski y M. Polinska (Adam Mickiewicz University, Poznan, Polonia), M. Assafin (Observatorio do Valongo/UFRJ, Brasil), P.B. Dunckel (Rattlesnake Creek Observatory, Estados Unidos), W. Pych (Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Varsovia, Polonia), J.-P. Teng-Chuen-Yu, A. Peyrot, B. Payet, J. Dorseuil, Y. Léonie, y T. Dijoux (Makes Observatory, Reunion Island, Francia). F. Marchis se encuentra también en la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos.

Contactos

Franck Marchis
University of California
Berkeley, USA
Tlf.: +1 (510) 642 3958
Correo electrónico: fmarchis@berkeley.edu

Pascal Descamps
IMCCE, Observatoire de Paris
Paris, France
Tlf.: +1 (510) 599 0604
Correo electrónico: descamps@imcce.fr

Daniel Hestroffer
IMCCE, Observatoire de Paris
Paris, France
Tlf.: +33 1 4051 2268
Correo electrónico: hestroffer@imcce.fr

Jerome Berthier
IMCCE, Observatoire de Paris
Paris, France
Tlf.: +33 1 4051 2260
Correo electrónico: berthier@imcce.fr

Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso0718.
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Acerca de la nota de prensa

Nota de prensa No.:eso0718-es
Legacy ID:PR 18/07
Nombre:90 Antiope
Facility:Very Large Telescope
Science data:2007Icar..187..482D

Imágenes

Doble asteroide Antíope
Doble asteroide Antíope
Doble asteroide Antíope
Doble asteroide Antíope

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