Descubrimiento: Primer sistema de anillos descubierto alrededor de un asteroide

Hace unos días en el portal de ESO (European Southern Observatory) se anunciaba una conferencia de prensa prevista para el día 26 de marzo (2014) en donde se daría a conocer un descubrimiento realizado por el Telescopio Danés y el Telescopio TRAPPIST, ubicados en el Observatorio La Silla de ESO en Chile.

Justamente el día de hoy ha aparecido en el portal de ESO el descubrimiento anunciado en la conferencia realizada. Se trataría del primer sistema de anillos descubiertos alrededor de un asteroide. Específicamente el asteroide Chariklo contaría con dos anillos.

El descubrimiento

Observaciones llevadas a cabo desde numerosos puntos del sur de América, incluyendo el Observatorio La Silla de ESO, han descubierto algo sorprendente: el remoto asteroide Chariklo está rodeado por dos densos y estrechos anillos. Es el objeto más pequeño encontrado hasta ahora que cuenta con este tipo de anillos y el quinto objeto que orbita al Sol en el Sistema Solar con esta característica (después de los planetas Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, que lo superan en tamaño). El origen de estos anillos es aún un misterio, pero pueden ser el resultado de una colisión que, posteriormente, haya generado un disco de escombros. Los nuevos resultados se han publicado online en la revista Nature el 26 de marzo de 2014.

Impresión artística de los anillos que rodean al planeta menor Chariklo: primer plano 

Impresión artística de los anillos que rodean al planeta menor Chariklo: primer plano

Los anillos de Saturno son una de las visiones más espectaculares del cielo y también se han encontrado anillos menos prominentes alrededor de otros planetas gigantes. Pese a muchas búsquedas detalladas, no se habían encontrado anillos alrededor de objetos de menor tamaño que orbitaran el Sol en nuestro Sistema Solar. Ahora, observaciones del distante planeta menor [1] (10199) Chariklo [2] llevadas a cabo mientras pasaba frente a una estrella, han mostrado que este objeto también está rodeado por dos finos anillos.

“No estábamos buscando un anillo y no creíamos que cuerpos pequeños como Chariklo los tuvieran, por lo que el descubrimiento – y la impresionante cantidad de detalles que vimos en el sistema – ¡ha sido toda una sorpresa!” afirma Felipe Braga-Ribas (Observatorio Nacional/MCTI, Río de Janeiro, Brasil) autor principal del nuevo artículo y responsable de planear la campaña de observación.

Chariklo es el miembro de mayor tamaño de un tipo de objetos conocidos como centauros [3] y su órbita se encuentra entre la de Saturno y Urano, en la periferia del Sistema Solar. Las predicciones mostraban que pasaría frente a la estrella UCAC4 248-108672 el 3 de junio de 2013, vista desde el sur de América [4]. Utilizando siete telescopios, incluyendo el telescopio danés de 1,54 metros y el telescopio TRAPPIST, ambos en el Observatorio La Silla de ESO [5],, en Chile, los astrónomos fueron capaces de ver que, aparentemente, la estrella desparecía durante unos segundos a medida que Chariklo pasaba frente a ella, presenciando así una ocultación [6].

Pero encontraron mucho más de lo que esperaban. Unos segundos antes y unos segundos después de la ocultación principal, hubo dos bajadas más, muy cortas, en el brillo aparente de la estrella [7]. ¡Algo alrededor de Chariklo bloqueaba la luz! Comparando lo que se vio desde los diferentes emplazamientos, el equipo pudo reconstruir, no solo la forma y el tamaño del objeto en sí, sino que además pudieron determinar la forma, la anchura, la orientación y otras propiedades de los nuevos anillos descubiertos.

El equipo descubrió que el sistema de anillos está formado por dos anillos muy definidos de tan solo tres y siete kilómetros de ancho, separados por un espacio despejado de nueve kilómetros — alrededor de un objeto pequeño de 250 kilómetros de diámetro que orbita más allá de Saturno.

“Para mí fue sorprendente descubrir que éramos capaces, no sólo de detectar un sistema de anillos, sino de especificar que se trata de dos anillos claramente diferenciados“, añade Uffe Gråe Jørgensen (Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, Dinamarca), miembro del equipo. “Intento imaginar cómo sería estar sobre la superficie de este objeto helado,  — lo suficientemente pequeño como para que un coche deportivo pequeño que alcanzase la velocidad de escape lo lanzara a través del espacio — y mirar fijamente a un sistema de anillos de 20 kilómetros de ancho mil veces más cerca que la Luna“. [8]

Pese a que hay muchas preguntas que permanecen sin respuesta, los astrónomos creen que este tipo de anillos parecen formarse  a partir de los restos generados tras una colisión. Los restos quedan confinados en los dos estrechos anillos por la presencia de pequeños satélites putativos.

“Por tanto, al igual que los anillos, es muy probable que Chariklo tenga, al menos, una pequeña luna esperando ser descubierta,” añade Felipe Braga Ribas.

Los anillos pueden ser un fenómeno que, a su vez, lleve a la formación de una pequeña luna. Una secuencia de acontecimientos como esta, a una escala mucho mayor, podría explicar el nacimiento de nuestra propia Luna en los inicios del Sistema Solar, así como el origen de muchos otros satélites alrededor de planetas y asteroides.

Los responsables del proyecto llaman de manera provisional a estos anillos con los sobrenombres de Oiapoque y Chuí, dos ríos cerca de los extremos norte y sur de Brasil [9].

Notas

[1] Actualmente, la IAU (International Astronomical Union) define a todos los objetos que orbitan al Sol que son muy pequeños (no lo suficientemente masivos) para que su propia gravedad les confiera forma casi esférica, como pequeños cuerpos del Sistema Solar. De hecho, esta clasificación incluye a la mayor parte de asteroides del Sistema  Solar, objetos cercanos a la Tierra (NEOSs,Near-Earth Objects), asteroides troyanos de Marte y Júpiter, la mayor parte de los centauros, de los objetos transneptunianos (TNOs, Trans-Neptunian Objects), y de los cometas. En lenguaje informal, las palabras asteroide y planeta menor se usan para referirse al mismo tipo de objeto.

[2] El Centro para el estudio de planetas menores de la IAU es el lugar donde se centraliza la detección de pequeños cuerpos en el Sistema Solar. Los nombres asignados constan de dos partes: un número – originalmente el orden de descubrimiento, pero actualmente el orden que especifica si las órbitas están bien determinadas – y un nombre.

[3] Los centauros son cuerpos pequeños de órbitas inestables que se encuentran en las zonas más externas del Sistema Solar y que cruzan las órbitas de planetas gigantes. Dado que sus órbitas sufren frecuentes perturbaciones, se espera que permanezcan en esas órbitas durante tan solo unos millones de años. Los centauros son distintos de los asteroides del cinturón principal, mucho más numerosos, que se encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter y que pueden provenir de la región del Cinturón de Kuiper. Tienen ese nombre porque, al igual que los míticos centauros — comparten las características de dos “especies” diferente, en este caso los cometas y los asteroides. El propio Chariklo parece más un asteroide y no parece tener actividad cometaria.

[4] El evento, publicado recientemente, fue predicho siguiendo una búsqueda sistemática dirigida con el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros instalado en el Observatorio La Silla de ESO.

[5] Además del telescopio danés de 1,54 metros y del telescopio TRAPPIST instalados en el Observatorio La Silla de ESO, las observaciones del evento se llevaron a cabo en los siguientes observatorios: Observatorio de la Universidad Católica (UCO) Santa Martina, operado por la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC); telescopios PROMPT, pertenecientes a y operados por la Universidad North Carolina en Chapel Hill; Observatorio Pico dos Días del Laboratorio Nacional de Astrofísica (OPD/LNA) – Brasil; Telescopio SOAR (Southern Astrophysical Research); Telescopio Planewave Caisey Harlingten de 20 pulgadas, que forma parte del Observatorio en Red Searchlight; Telescopio R. Sandness en Exploraciones Celestes de San Pedro de Atacama; Observatorio de la Universidad Estatal de Ponta Grossa; Observatorio Astronómico Los Molinos (OALM) — Uruguay; Observatorio Astronómico, Estación Astrofísica de Bosque Alegre, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina; Observatorio de Polo Astronómico Casimiro Montenegro Filho y Observatorio El Catalejo, Santa Rosa, La Pampa, Argentina y Observatorio El Catalejo, Santa Rosa, La Pampa, Argentina.

[6] Es la única forma de constreñir el tamaño y la forma precisos de este tipo de cuerpos remotos — Chariklo tan solo tiene 250 kilómetros de diámetro y se encuentra a más de mil millones de kilómetros de la Tierra. Incluso en las mejores visiones obtenidas con telescopios, un objeto tan pequeño y distante solo aparece como un diminuto y débil punto de luz.

[7] Los anillos de Urano y los arcos de anillo que rodean a Neptuno fueron descubiertos de forma similar durante ocultaciones que tuvieron lugar en los años 1977 y 1984, respectivamente. Los telescopios de ESO también estuvieron involucrados en el descubrimiento del anillo de Neptuno.

[8] Siendo estrictos, el coche debería ser bastante veloz — algo así como un Bugatti Veyron 16.4 o un McLaren F1 — ya que la velocidad de escape ¡es de unos 350 km/hora!

[9] Estos nombres son de uso informal, los nombres oficiales los asignará la IAU, siguiendo normas preestablecidas.

Información adicional

Este trabajo fue presentado en el artículo titulado “A ring system detected around the Centaur (10199) Chariklo”, por F. Braga-Ribas et al., que aparece online en la revista Nature del 26 de marzo de 2014.

El equipo está compuesto por F. Braga-Ribas (Observatorio Nacional/MCTI, Río de Janeiro, Brasil), B. Sicardy (LESIA, Observatorio de París, París, Francia [LESIA]), J. L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, España), C. Snodgrass (Instituto Max Planck para la investigación del Sistema Solar, Katlenburg-Lindau, Alemania), F. Roques (LESIA), R. Vieira- Martins (Observatorio Nacional/MCTI, Río de Janeiro, Brasil; Observatorio de Valongo, Río de Janeiro, Brasil; Observatorio de París, Francia), J. I. B. Camargo (Observatorio Nacional/MCTI, Río de Janeiro, Brasil), M. Assafin (Observatorio de Valongo/UFRJ, Río de Janeiro, Brasil), R. Duffard (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, España), E. Jehin (Instituto de Astrofísica de la Universidad de Lieja, Lieja, Bélgica), J. Pollock (Universidad del Estado Appalachian, Boone, USA), R. Leiva (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), M. Emilio (Universidad Estatal de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Brasil), D. I. Machado (Polo Astronómico Casimiro Montenegro Filho/FPTI-BR, Foz de Iguazú, Brasil; Universidad Estatal del Oeste de Paraná (Unioeste), Foz de Iguazú, Brasil), C. Colazo (Ministerio de Educación de la Provincia de Córdoba, Córdoba, Argentina; Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), E. Lellouch (LESIA), J. Skottfelt (Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, Copenhague, Dinamarca; Centro para el estudio de la Formación de Estrellas y Planetas, Museo Geológico, Copenhague, Dinamarca), M. Gillon (Instituto de Astrofísica de la Universidad de Lieja, Lieja, Bélgica), N. Ligier (LESIA), L. Maquet (LESIA), G. Benedetti-Rossi (Observatorio Nacional/MCTI, Río de Janeiro, Brasil), A. Ramos Gomes Jr (Observatorio de Valongo, Río de Janeiro, Brasil, P. Kervella (LESIA), H. Monteiro (Instituto de Física y Química, Itajubá, Brasil), R. Sfair (UNESP – Universidad Estatal Paulista, Guaratinguetá, Brasil), M. El Moutamid (LESIA; Observatorio de París, París, Francia), G. Tancredi (Observatorio Astronómico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomía, Facultad Ciencias, Uruguay), J. Spagnotto (Observatorio El Catalejo, Santa Rosa, La Pampa, Argentina), A. Maury (Exploraciones Celestes de San Pedro de Atacama, San Pedro de Atacama, Chile), N. Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, España), R. Gil-Hutton (Complejo Astronómico El Leoncito (CASLEO) and San Juan National University, San Juan, Argentina), S. Roland (Observatorio Astronómico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay), A. Ceretta (Dpto. Astronomía, Facultad Ciencias, Uruguay; Observatorio del IPA, Enseñanza Secundaria, Uruguay), S.-h. Gu (Observatorios Astronómicos Nacionales/Observatorio Yunnan; Laboratorio Clave para el estudio de la Estructura y la Evolución de los Objetos Celestes, Academia China de Ciencias, Kunming, China), X.-b. Wang (Observatorios Astronómicos Nacionales/Observatorio Yunnan; Laboratorio Clave para el estudio de la Estructura y la Evolución de los Objetos Celestes, Academia China de Ciencias, Kunming, China), K. Harpsøe (Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, Copenhague, Dinamarca; ; Centro para el estudio de la Formación de Estrellas y Planetas, Museo Geológico, Copenhague, Dinamarca), M. Rabus (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania), J. Manfroid (Instituto de Astrofísica de la Universidad de Lieja, Lieja, Bélgica), C. Opitom (Instituto de Astrofísica de la Universidad de Lieja, Lieja, Bélgica), L. Vanzi (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), L. Mehret (Universidad Estatal de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Brasil), L. Lorenzini (Polo Astronómico Casimiro Montenegro Filho/FPTI-BR, Foz de Iguazú, Brasil), E. M. Schneiter (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina; Instituto de Astronomía Teórica y Experimental IATE–CONICET, Córdoba, Argentina; Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), R. Melia (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), J. Lecacheux (LESIA), F. Colas (Observatorio de París, París, Francia), F. Vachier (Observatorio de París, París, Francia), T. Widemann (LESIA), L. Almenares (Observatorio Astronómico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomía, Facultad Ciencias, Uruguay), R. G. Sandness (Exploraciones celestes de San Pedro de Atacama, San Pedro de Atacama, Chile), F. Char (Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile), V. Pérez (Observatorio Astronómico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomía, Facultad Ciencias, Uruguay), P. Lemos (Dpto. Astronomía, Facultad Ciencias, Uruguay), N. Martínez (Observatorio Astronómico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomía, Facultad Ciencias, Uruguay), U. G. Jørgensen (Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, Copenhague, Dinamarca; Centro para el estudio de la Formación de Estrellas y Planetas, Museo Geológico, Copenhague, Dinamarca), M. Dominik (Universidad de St Andrews, St Andrews, Reino Unido) F. Roig (Observatorio Nacional/MCTI, Río de Janeiro, Brasil), D. E. Reichart (Universidad de North Carolina – Chapel Hill, North Carolina [UNC]), A. P. LaCluyze (UNC), J. B. Haislip (UNC), K. M. Ivarsen (UNC), J. P. Moore (UNC), N. R. Frank (UNC) and D. G. Lambas (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina; Instituto de Astronomía Teórica y Experimental IATE–CONICET, Córdoba, Argentina).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de quince países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. Actualmente ESO está planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

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