“Me quedé sin palabras”: Telescopios espaciales captan el brutal impacto de DART contra un asteroide

Dos de los grandes observatorios espaciales de la Nasa, el Telescopio Espacial James Webb y el Telescopio Espacial Hubble, han capturado vistas de un experimento único de la Nasa diseñado para estrellar intencionalmente una nave espacial contra un pequeño asteroide en la primera prueba en el espacio del mundo para la defensa planetaria. Estas observaciones del impacto de la Prueba de redirección de doble asteroide (DART, su sigla en inglés) de la Nasa marcan la primera vez que Webb y Hubble observaron simultáneamente el mismo objetivo celeste.

El 26 de septiembre de 2022, a las 7:14 p. m. EDT, DART se estrelló intencionalmente contra Dimorphos, la pequeña luna del asteroide en el sistema de doble asteroide de Didymos. Fue la primera prueba del mundo de la técnica de mitigación de impacto cinético, utilizando una nave espacial para desviar un asteroide que no representa una amenaza para la Tierra y modificando la órbita del objeto. DART es una prueba para defender la Tierra contra posibles peligros de asteroides o cometas.

Las observaciones coordinadas de Hubble y Webb son más que un hito operativo para cada telescopio: también hay preguntas científicas clave relacionadas con la composición y la historia de nuestro sistema solar que los investigadores pueden explorar al combinar las capacidades de estos observatorios.

“Webb y Hubble muestran lo que siempre hemos sabido en la Nasa: aprendemos más cuando trabajamos juntos”, dijo el administrador de la agencia espacial, Bill Nelson. “Por primera vez, Webb y Hubble capturaron simultáneamente imágenes del mismo objetivo en el cosmos: un asteroide que fue impactado por una nave espacial después de un viaje de siete millones de millas. Toda la humanidad espera ansiosamente los descubrimientos que vendrán de Webb, Hubble y nuestros telescopios terrestres, sobre la misión DART y más allá”.

Las observaciones de Webb y Hubble juntas permitirán a los científicos obtener conocimiento sobre la naturaleza de la superficie de Dimorphos, cuánto material fue expulsado por la colisión y qué tan rápido fue expulsado. Además, Webb y Hubble capturaron el impacto en diferentes longitudes de onda de luz: Webb en infrarrojo y Hubble en visible.

La observación del impacto en una amplia gama de longitudes de onda revelará la distribución de los tamaños de las partículas en la nube de polvo en expansión, lo que ayudará a determinar si arrojó muchos trozos grandes o, en su mayoría, polvo fino. La combinación de esta información, junto con las observaciones de telescopios terrestres, ayudará a los científicos a comprender la eficacia con la que un impacto cinético puede modificar la órbita de un asteroide.

Webb captura el sitio de impacto antes y después de la colisión

Webb tomó una observación de la ubicación del impacto antes de que ocurriera la colisión, luego varias observaciones durante las próximas horas. Las imágenes de la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) muestran un núcleo apretado y compacto, con penachos de material que aparecen como volutas que se alejan del centro donde tuvo lugar el impacto.

Observar el impacto con Webb presentó a los equipos de operaciones de vuelo, planificación y ciencia con desafíos únicos, debido a la velocidad de viaje del asteroide por el cielo. A medida que DART se acercaba a su objetivo, los equipos realizaron trabajo adicional en las semanas previas al impacto para habilitar y probar un método de seguimiento de asteroides que se mueven tres veces más rápido que el límite de velocidad original establecido para Webb.

“No tengo más que una tremenda admiración por la gente de Webb Mission Operations que hizo esto realidad”, dijo la investigadora principal Cristina Thomas de la Universidad del Norte de Arizona en Flagstaff, Arizona. “Hemos estado planeando estas observaciones durante años, luego en detalle durante semanas, y estoy tremendamente feliz de que esto haya llegado a buen término”.

Los científicos también planean observar el sistema de asteroides en los próximos meses utilizando el instrumento de infrarrojo medio de Webb (MIRI) y el espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) . Los datos espectroscópicos proporcionarán a los investigadores información sobre la composición química del asteroide.

Webb observó el impacto durante cinco horas en total y capturó 10 imágenes. Los datos se recopilaron como parte del Programa de Observación de Tiempo Garantizado del Ciclo 1 de Webb 1245 dirigido por Heidi Hammel de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA).

Hubble también capturó observaciones del sistema binario antes del impacto, luego nuevamente 15 minutos después de que DART golpeara la superficie de Dimorphos. Las imágenes de la cámara de campo amplio 3 del Hubble muestran el impacto en luz visible. Los eyectados del impacto aparecen como rayos que se extienden desde el cuerpo del asteroide. El pico de eyección más audaz y desplegado a la izquierda del asteroide está en la dirección general desde la que se acercó DART.

Algunos de los rayos parecen estar ligeramente curvados, pero los astrónomos deben mirar más de cerca para determinar qué podría significar esto. En las imágenes del Hubble, los astrónomos estiman que el brillo del sistema aumentó tres veces después del impacto y vieron que el brillo se mantuvo estable, incluso ocho horas después del impacto.

Hubble planea monitorear el sistema Didymos-Dimorphos 10 veces más durante las próximas tres semanas. Estas observaciones periódicas, relativamente a largo plazo, a medida que la nube de eyección se expande y se desvanece con el tiempo, pintarán una imagen más completa de la expansión de la nube desde la eyección hasta su desaparición.

“Cuando vi los datos, me quedé literalmente sin palabras, atónito por el increíble detalle de la eyección que capturó el Hubble”, dijo Jian-Yang Li del Instituto de Ciencias Planetarias en Tucson, Arizona, quien dirigió las observaciones del Hubble. “Me siento afortunado de presenciar este momento y ser parte del equipo que hizo que esto sucediera”.

Hubble capturó 45 imágenes en el tiempo inmediatamente anterior y posterior al impacto de DART con Dimorphos. Los datos del Hubble se recopilaron como parte del Programa de Observadores Generales del Ciclo 29 16674.

“Esta es una vista sin precedentes de un evento sin precedentes”, resumió Andy Rivkin, líder del equipo de investigación DART del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland.