Descubren en Cerro Tololo el asteroide más rápido

Con cerca de un kilómetro de ancho, la roca espacial 2021 PH27 es el vecino más cercano del Sol

23 Agosto 2021

Utilizando la poderosa Cámara de Energía Oscura (DECam) en Cerro Tololo, en Chile, los astrónomos descubrieron hace apenas diez días un asteroide con el período orbital más corto de los asteroides conocidos en el Sistema Solar, llevándolo apenas a 20 millones de kilómetros de distancia al Sol cada 113 días, más cerca que cualquier otro objeto conocido. Este nuevo asteroide, bautizado como 2021 PH27 y de aproximadamente 1 kilómetro de diámetro, es el segundo objeto más rápido en completar una vuelta alrededor del Sol después del planeta Mercurio. El asteroide, que fue identificado en imágenes obtenidas durante el crepúsculo, está tan cerca del campo gravitacional masivo del Sol que experimenta los efectos relativistas más grandes que cualquier otro objeto conocido del Sistema Solar.

El asteroide, designado provisionalmente como 2021 PH₂₇, fue descubierto por el astrónomo Scott S. Sheppard de la Carnegie Institution of Science al estudiar los datos recopilados por la Dark Energy Camera (DECam), de 570 megapíxeles, que se encuentra montada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en Cerro Tololo (CTIO), en Chile. Las imágenes del descubrimiento del asteroide fueron tomadas por Ian Dell'antonio y Shenming Fu, de la Universidad de Brown, en el cielo crepuscular de la noche del 13 de agosto de este año. Sheppard trabajaba con Dell'antonio y Fu, mientras realizaba observaciones con DECam para el denominado “Estudio Completo de Cúmulos de Volumen Local”, con el objetivo de investigar la mayoría de los cúmulos masivos de galaxias en el Universo local [1]. Sin embargo, se tomaron un tiempo para buscar asteroides cerca de casa.

El crepúsculo, al amanecer o al atardecer, es el mejor momento para cazar asteroides que se encuentran al interior de la órbita de la Tierra, en la dirección de los dos planetas más interiores: Mercurio y Venus. Los aficionados al cielo nocturno saben bien que Mercurio y Venus nunca están lejos del Sol en el cielo, y siempre son visibles cerca del amanecer o el atardecer. Lo mismo se aplica a los asteroides que orbitan cerca del Sol.

Luego del descubrimiento de 2021 PH₂₇, David Tholen de la Universidad de Hawaii, midió la posición del asteroide y predijo dónde podría ser observado la noche siguiente. Posteriormente, el 14 de agosto de 2021, fue observado nuevamente por DECam, y también por los Telescopios de Magallanes en el Observatorio Las Campanas en Chile. En la noche del día 15, Marco Micheli de la Agencia Espacial Europea, utilizó la red del Observatorio Las Cumbres con telescopios de 1 a 2 metros para observarlo desde CTIO en Chile y desde Sudáfrica, además de otras observaciones realizadas por DECam y los Magallanes, ya que los astrónomos pospusieron sus observaciones programadas originalmente para ver el asteroide recién descubierto.

“Aunque el tiempo de uso de telescopio para los astrónomos es muy valioso, la naturaleza internacional y el amor por lo desconocido hacen que los astrónomos estén muy dispuestos a postergar sus observaciones para colaborar en nuevos e interesantes descubrimientos como este”, explicó Sheppard.

Los planetas y asteroides orbitan alrededor del Sol en órbitas elípticas (o de forma ovalada), y el eje más ancho de la elipse tiene un radio descrito como el semieje mayor. El asteroide 2021 PH₂₇ tiene un eje semi-mayor de 70 millones de kilómetros (0,46 unidades astronómicas), lo que le da un período orbital de 113 días (el tiempo que gira alrededor del Sol), en una órbita alargada que se cruza con las órbitas de Mercurio y Venus [2].

Es posible que el asteroide provenga del cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter, expulsado por perturbaciones gravitacionales de los planetas interiores que lo acercaron al Sol. Sin embargo, su alta inclinación orbital de 32 grados sugiere que podría ser un antiguo cometa proveniente del Sistema Solar exterior que fue capturado en una órbita más cercana de corto período al pasar cerca de uno de los planetas rocosos. Las observaciones futuras del asteroide darán más indicios sobre sus orígenes.

Su órbita probablemente también sea inestable durante largos períodos de tiempo, y probablemente chocará con Mercurio, Venus o el Sol en unos pocos millones de años, aunque también es posible que sea expulsado del Sistema Solar interior por la influencia gravitacional de los planetas interiores.

Los astrónomos tienen dificultades para encontrar estos asteroides interiores porque a menudo están ocultos por la intensa luz del Sol. Cuando los asteroides se acercan mucho al Sol, experimentan una variedad de influencias, como presiones térmicas debido al calor y tensiones físicas a causa de las fuerzas de marea gravitacionales. Estas presiones podrían provocar la ruptura de algunos de los asteroides más frágiles.

"La fracción de asteroides en órbitas más internas que las de la Tierra y Venus, en comparación con los que se encuentran en órbitas exteriores, nos dará una idea de la solidez y la composición de estos objetos", dice Sheppard. Si la población de asteroides en órbitas similares a 2021 PH27 es reducida, podría decirles a los astrónomos qué fracción de los asteroides cercanos a la Tierra permanecen como montones de escombros, comparado a otros trozos sólidos de roca, lo que podría tener consecuencias para los asteroides que podrían estar en un curso de colisión con la Tierra y cómo podríamos desviarlos.

“Comprender la población de asteroides interiores a la órbita de la Tierra, es importante para completar el censo de asteroides cercanos a la Tierra, incluidos algunos de los más probables impactadores terrestres que pueden acercarse a la Tierra durante el día y que no se pueden descubrir fácilmente en la mayoría de los estudios que se observan de noche, lejos del Sol ”, precisó Sheppard. También agregó que como 2021 PH₂₇ se aproxima tanto al Sol, "su temperatura superficial llega a casi 500 grados Celcius (alrededor de 900 grados Fahrenheit), durante su aproximación más cercana, lo suficientemente caliente como para derretir el plomo".

Como 2021 PH₂₇ está tan cerca al campo gravitacional masivo del Sol, experimenta los efectos relativistas generales más grandes que cualquier objeto conocido del Sistema Solar. Esto se ve en una ligera desviación angular en su órbita elíptica a lo largo del tiempo, un movimiento llamado precesión, que ocurre aproximadamente a un minuto de arco por siglo [3]. 

El asteroide ahora está entrando en conjunción solar, es decir se mueve detrás del Sol desde nuestro punto de vista. Se espera que vuelva a ser visible desde la Tierra a principios de 2022, cuando las nuevas observaciones podrán reducir su órbita a detalles más finos, lo que permitirá que el asteroide obtenga un nombre oficial.

DECam es uno de los generadores de imágenes CCD de campo amplio y de mayor rendimiento del mundo, que fue diseñado para el Estudio de Energía Oscura (DES, por sus siglas en inglés) y es financiado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE). Fue construido y probado en el Fermilab de DOE y operado por el DOE y la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos (NSF) entre 2013 y 2019. En la actualidad, DECam se utiliza para programas que cubren una amplia gama de ciencias. El archivo científico de DECam está administrado por el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC). CTIO y CSDC son programas de NOIRLab de NSF.

Notas

[1] El Estudio Completo de Cúmulos de Volumen Local (LoVoCCS) es un programa de investigación de NOIRLab de NSF que está utilizando DECam para medir la distribución de materia oscura y la población de galaxias en 107 cúmulos de galaxias cercanas. Estas exposiciones profundas permitirán una comparación clara de objetos variables débiles cuando se combinen con los datos del Observatorio Vera C. Rubin.

[2] 2021 PH₂₇ es solo uno de cerca de 20 asteroides Atira conocidos, cuyas órbitas se encuentran completamente al interior de la órbita de la Tierra.

[3] Observaciones de la precesión de Mercurio desconcertó a los científicos hasta que la teoría general de la relatividad de Einstein explicó sus ajustes orbitales a lo largo del tiempo. La precesión de 2021 PH₂₇’s es incluso más rápida que la de Mercurio.

Más Información

Esta investigación se informó al Minor Planet Center.

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (operado en cooperación con el National Accelerator Laboratory (SLAC) del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai‘i, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai‘i y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.

La Oficina de Ciencias del DOE es el mayor patrocinador de la investigación básica en ciencias físicas en los Estados Unidos y está trabajando para abordar algunos de los desafíos más urgentes de nuestro tiempo.

Contactos

Scott Sheppard
Earth and Planets Laboratory
Carnegie Institution for Science
Correo electrónico: ssheppard@carnegiescience.edu

Lars Lindberg Christensen
NSF’s NOIRLab
Head of Communications, Education & Engagement
Cel: +1 520 461 0433
Correo electrónico: lars.christensen@noirlab.edu

Esta es una traducción del Comunicado de Prensa de NOIRLab noirlab2123.