Webb e Hubble riprendono l’impatto della sonda DART


Queste immagini, Hubble a sinistra e Webb a destra, mostrano le osservazioni del sistema Didymos-Dimorphos alcune ore dopo che il Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA ha impattato intenzionalmente l’asteroide lunare.

Due dei grandi osservatori della NASA, il Telescopio Spaziale James Webb e il Telescopio Spaziale Hubble, hanno catturato le immagini di un esperimento NASA unico nel suo genere, progettato per far schiantare intenzionalmente una navicella spaziale contro un piccolo asteroide, nel primo test al mondo nello spazio per la difesa planetaria. Queste osservazioni dell’impatto del Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA segnano la prima volta che Webb e Hubble hanno osservato simultaneamente lo stesso bersaglio celeste.

Il 26 settembre 2022, alle 19:14, DART si è schiantato intenzionalmente contro Dimorphos, l’asteroide lunare del sistema a doppio asteroide di Didymos. È stato il primo test della tecnica di mitigazione dell’impatto cinetico, che prevede l’utilizzo di un veicolo spaziale per deviare un asteroide che non rappresenta una minaccia per la Terra e modificare l’orbita dell’oggetto. Il DART è un test per difendere la Terra da potenziali rischi di asteroidi o comete.

Le osservazioni coordinate di Hubble e Webb non sono solo una pietra miliare operativa per ciascun telescopio: ci sono anche domande scientifiche chiave relative alla composizione e alla storia del nostro sistema solare che i ricercatori possono esplorare combinando le capacità di questi osservatori.

Webb e Hubble dimostrano ciò che alla NASA abbiamo sempre saputo essere vero: Impariamo di più quando lavoriamo insieme“, ha dichiarato l’amministratore della NASA Bill Nelson. “Per la prima volta, Webb e Hubble hanno catturato simultaneamente immagini dallo stesso obiettivo nel cosmo: un asteroide che è stato colpito da una navicella spaziale dopo un viaggio di sette milioni di chilometri. Tutta l’umanità attende con ansia le scoperte che verranno da Webb, Hubble e dai nostri telescopi a terra – sulla missione DART e oltre“.

Le osservazioni di Webb e Hubble insieme permetteranno agli scienziati di acquisire conoscenze sulla natura della superficie di Dimorphos, sulla quantità di materiale espulso dalla collisione e sulla sua velocità. Inoltre, Webb e Hubble hanno catturato l’impatto in diverse lunghezze d’onda della luce: Webb nell’infrarosso e Hubble nel visibile. L’osservazione dell’impatto in un’ampia gamma di lunghezze d’onda rivelerà la distribuzione delle dimensioni delle particelle nella nube di polvere in espansione, aiutando a determinare se ha scagliato via molti pezzi grandi o soprattutto polvere fine. La combinazione di queste informazioni, insieme alle osservazioni dei telescopi a terra, aiuterà gli scienziati a capire quanto efficacemente un impatto cinetico possa modificare l’orbita di un asteroide.

Questa GIF animata combina tre delle immagini catturate dal telescopio spaziale Hubble della NASA dopo che il Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA ha impattato intenzionalmente con Dimorphos, un asteroide lunare nel sistema di asteroidi doppi di Didymos. L’animazione va da 22 minuti dopo l’impatto a 8,2 ore dopo la collisione. A seguito dell’impatto, la luminosità del sistema Didymos-Dimorphos è aumentata di 3 volte. La luminosità sembra inoltre mantenersi abbastanza stabile anche otto ore dopo l’impatto.

Webb riprende il luogo dell’impatto prima e dopo la collisione

Webb ha effettuato un’osservazione del luogo dell’impatto prima che avvenisse la collisione, poi diverse osservazioni nelle ore successive. Le immagini della NIRCam (Near-Infrared Camera) di Webb mostrano un nucleo stretto e compatto, con pennacchi di materiale che appaiono come ciuffi che si allontanano dal centro del punto in cui è avvenuto l’impatto.

Questa animazione, un timelapse di immagini del James Webb Space Telescope della NASA, copre il periodo che va da poco prima dell’impatto, alle 19:14 EDT del 26 settembre, fino a 5 ore dopo l’impatto. I pennacchi di materiale provenienti da un nucleo compatto appaiono come ciuffi che si allontanano dal punto in cui è avvenuto l’impatto. Nell’animazione è visibile anche un’area di rapida ed estrema luminosità.

L’osservazione dell’impatto con Webb ha posto i team operativi, di pianificazione e scientifici del volo di fronte a sfide uniche, a causa della velocità di spostamento dell’asteroide nel cielo. Mentre DART si avvicinava all’obiettivo, nelle settimane precedenti l’impatto i team hanno svolto un lavoro supplementare per mettere a punto e testare un metodo di tracciamento degli asteroidi che si muovono a una velocità tre volte superiore al limite di velocità originariamente fissato per Webb.

Non ho altro che un’enorme ammirazione per il personale delle operazioni della missione Webb che ha reso possibile questo risultato“, ha dichiarato il ricercatore principale Cristina Thomas della Northern Arizona University di Flagstaff, Arizona. “Abbiamo pianificato queste osservazioni per anni, poi in dettaglio per settimane, e sono tremendamente felice che questo sia arrivato a compimento“.

Gli scienziati prevedono di osservare il sistema di asteroidi anche nei prossimi mesi utilizzando lo strumento Webb per l’infrarosso medio (MIRI) e lo spettrografo Webb per l’infrarosso vicino (NIRSpec). I dati spettroscopici forniranno ai ricercatori informazioni sulla composizione chimica dell’asteroide.

Webb ha osservato l’impatto per un totale di cinque ore e ha catturato 10 immagini. I dati sono stati raccolti nell’ambito del Cycle 1 Guaranteed Time Observation Program 1245 di Webb, guidato da Heidi Hammel dell’Association of Universities for Research in Astronomy (AURA).

Le immagini di Hubble mostrano il movimento dell’ejecta dopo l’impatto

Queste immagini del telescopio spaziale Hubble della NASA, scattate (da sinistra a destra) 22 minuti, 5 ore e 8,2 ore dopo che il Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA ha impattato intenzionalmente con Dimorphos, mostrano pennacchi di ejecta in espansione dal corpo dell’asteroide. Le immagini di Hubble mostrano gli ejecta dell’impatto che appaiono come raggi che si estendono dal corpo dell’asteroide. Il picco di ejecta più audace e a ventaglio a sinistra dell’asteroide si trova nella direzione generale da cui si è avvicinato DART. Queste osservazioni, combinate con i dati del telescopio spaziale James Webb della NASA, permetteranno agli scienziati di conoscere la natura della superficie di Dimorphos, la quantità di materiale espulso dalla collisione, la velocità di espulsione e la distribuzione delle dimensioni delle particelle nella nube di polvere in espansione.

Hubble ha anche catturato osservazioni del sistema binario prima dell’impatto e poi di nuovo 15 minuti dopo che DART ha colpito la superficie di Dimorphos. Le immagini della Wide Field Camera 3 di Hubble mostrano l’impatto nella luce visibile. Gli ejecta dell’impatto appaiono come raggi che si estendono dal corpo dell’asteroide. Il picco di ejecta più vistoso e a ventaglio a sinistra dell’asteroide si trova nella direzione generale da cui si è avvicinato DART.

Alcuni dei raggi sembrano essere leggermente curvati, ma gli astronomi devono esaminare più da vicino il loro significato. Nelle immagini di Hubble, gli astronomi stimano che la luminosità del sistema sia aumentata di tre volte dopo l’impatto e che sia rimasta costante anche otto ore dopo l’impatto.

Hubble prevede di monitorare il sistema Didymos-Dimorphos altre 10 volte nelle prossime tre settimane. Queste osservazioni regolari e relativamente a lungo termine, mentre la nube di ejecta si espande e si attenua nel tempo, forniranno un quadro più completo dell’espansione della nube dall’espulsione alla sua scomparsa.

Quando ho visto i dati, sono rimasto letteralmente senza parole, sbalordito dall’incredibile dettaglio dell’ejecta catturato da Hubble“, ha dichiarato Jian-Yang Li del Planetary Science Institute di Tucson, Arizona, che ha guidato le osservazioni di Hubble. “Mi sento fortunato ad essere testimone di questo momento e a far parte del team che lo ha reso possibile“.

Hubble ha catturato 45 immagini nel periodo immediatamente precedente e successivo all’impatto di DART con Dimorphos. I dati di Hubble sono stati raccolti nell’ambito del Ciclo 29 del Programma Osservatori Generali 16674.

Si tratta di una visione senza precedenti di un evento senza precedenti“, ha sintetizzato Andy Rivkin, responsabile del team di ricerca DART del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory di Laurel, Maryland.

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