Las consecuencias del impacto de DART a ojos del VLT

Hace pocos días les hablaba de la misión DART y las consecuencias del impacto contra el asteroide Dimorphos aquel 26 de septiembre de 2022. Fueron resultados obtenidos por el telescopio espacial Hubble (Li, 2023). Hoy les hablaré de esas consecuencias aunque vistas por un telescopio basado en tierra, concretamente los cuatro telescopios de 8,2 metros del VLT (Very Large Telescope) de ESO en Chile. Lograron observar las secuelas del impacto y en base a ellas se han publicado dos artículos científicos (Opitom, 2023; Bagnulo, 2023).

Sabemos que los asteroides resultan reliquias de material a partir del cual se crearon los planetas y satélites de nuestro sistema solar. Su importancia para comprender los orígenes es vital. De este modo, analizar la nube de materiales expulsados puede ayudarnos a la hora de comprender cómo los choques asteroidales dieron lugar tanto a los planetas rocosos como a los satélites de nuestro sistema solar.

Consecuencias del impacto y estructuras

El primero de los artículos está liderado por la astrónoma Cyrielle Opitom, investigadora en la Universidad de Edimburgo (Reino Unido). Para llevar a cabo su estudio, Opitom y su equipo siguieron la evolución de la nube de desechos durante un mes tras el impacto. Para ello utilizaron el instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) del VLT y descubrieron que el espectro de la nube expulsada era más azulado que el del propio asteroide antes del impacto. Esto indica que las partículas de la nube podría estar formada por un material muy fino, más de lo esperado. Los días siguientes al impacto también apreciaron las estructuras que también detallaron las observaciones del Hubble y Webb, es decir, cúmulos de materiales, espirales y una larga cola empujada por la radiación del Sol. Sin embargo, el espectro de las espirales se mostró más rojizo por lo que podrían estar formadas por materiales más grandes que las nubes.

Una vez planteado el primer objetivo, quisieron hacer algo mucho más arriesgado. Utilizaron el instrumento del VLT para dividir la luz espectralmente y hacer el más difícil todavía: encontrar materiales que resultarían exóticos como resultado de ese impacto: oxígeno, vapor de agua y restos de combustible de la sonda DART. La teoría dice que no se deberían encontrar ese tipo de materiales y, efectivamente, no se hallaron rastros. «No se espera que los asteroides contengan cantidades significativas de hielo, por lo que detectar cualquier rastro de agua habría sido una verdadera sorpresa», explica Opitom. Tampoco lograron encontrar restos de combustible.

Polarización de la luz tras el impacto

El segundo de los artículos está liderado por Stefano Bagnulo, astrónomo del Observatorio y Planetario de Armagh, en Reino Unido. En este caso se dedicaron a estudiar cómo el impacto alteró la superficie del asteroide. Para ello, se basaron en el estudio de la polarización de la luz. «Rastrear cómo cambia la polarización con la orientación del asteroide en relación a nuestra posición la del Sol revela la estructura y composición de su superficie», explica Bagnulo.

Bagnulo y su equipo utilizaron el instrumento FORS2 (FOcal Reducer / Low dispersion Spectrograph 2) del VLT para analizar el asteroide. Detectaron que el nivel de polarización cayó repentinamente después del impacto a la vez que el brillo del sistema Didymos/Dimorphos aumentó. Una de las explicaciones que barajaron fue que en el impacto fueron expulsados materiales inalterados procedentes del interior del asteroide. «Tal vez el material excavado por el impacto era intrínsecamente más brillante y menos polarizado que el material presente en la superficie, ya que nunca estuvo expuesto al viento solar ni a la radiación solar», afirma Bagnulo.

Otra de las opciones es que el impacto destruyera las partículas situadas en la superficie. De esta forma, los materiales expulsados eran mucho más pequeñas que las situadas originalmente en la parte más externa del objeto. «Sabemos que, bajo ciertas circunstancias, los fragmentos más pequeños son más eficientes para reflejar la luz y menos eficientes para polarizarla», explica Zuri Gray, estudiante de doctorado en el Observatorio y Planetario de Armagh y que también participa en el estudio.

Buen resultado de usar varios instrumentos con un fin común

Tras analizar los resultados obtenidos por los equipos de Opitom y Bagnulo se pone de manifiesto el potencial del VLT cuando varios de sus instrumentos trabajan con un mismo objetivo en este tipo de eventos de oportunidad, como fue el impacto de DART sobre Dimorphos. Esto hace que los datos obtenidos con el VLT en el momento del impacto sean extremadamente valiosos en lo relacionado con mejorar nuestra comprensión sobre la naturaleza de los asteroides.

Artículos científicos relacionados

Bagnulo, S. et al (2023). Optical spectropolarimetry of binary asteroid Didymos-Dimorphos before and after the DART impact. The Astrophysical Journal Letters, 945, L38. DOI: 10.3847/2041-8213/acb261 (Ver).

Opitom, C. et al (2023). Morphology and spectral properties of the DART impact ejecta with
VLT/MUSE. Astronomy & Astropysics, 671, L11. DOI: 10.1051/0004-6361/202345960 (Ver).

Li, J., Hirabayashi, M., Farnham, T.L. et al (2023). Ejecta from the DART-produced active asteroid Dimorphos. Nature. DOI: 10.1038/s41586-023-05811-4 (Ver).

Referencias

• First results from ESO telescopes on the aftermath of DART’s asteroid impact. ESO Science release, eso2303 (Ver).
• Primeros resultados de telescopios de ESO sobre las secuelas del impacto de DART en un asteroide. ESO Comunicado científico, eso2303es (Ver).
• Hubble captures movie of DART asteroid impact debris. ESA Hubble, heic2302 – Photo Release (Ver).