Первые результаты телескопа ESO после столкновения DART с астероидом
Очень большой телескоп ESO наблюдал столкновение DART с астероидом Диморфос в сентябре 2022 года. Инструмент MUSE позволил проанализировать эволюцию облака обломков и изучить химический состав астероида. С другой стороны, с помощью FORS2 исследователи смогли понять, как изменилась поверхность материала Диморфоса в результате столкновения.
26 сентября 2022 года DART (Double Asteroid Redirection Test) столкнулся с астероидом Диморфос, чтобы провести первое в истории испытание планетарной обороны. Столкновение произошло в 11 миллионах километров от Земли, достаточно близко, чтобы его могли детально наблюдать многие телескопы.
Очень большой телескоп ESO в Чили наблюдал за последствиями столкновения, и первые результаты этих наблюдений были опубликованы в двух статьях ( и ). Удар DART предоставил астрономам уникальную возможность узнать больше о составе Диморфоса, проанализировав выброшенный материал.
Эволюция облака, наблюдаемая с помощью MUSE
Одна из двух групп астрономов под руководством Сириэль Опитом, астронома из Эдинбургского университета, в течение месяца следила за эволюцией облака обломков с помощью прибора MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) на VLT. Выброшенное облако было более голубым, чем сам астероид до удара, что указывает на то, что оно могло состоять из очень мелких частиц.
Ниже приведена последовательность изображений MUSE с 26 сентября 2022 года, то есть незадолго до столкновения, по 25 октября, примерно месяц спустя. В этот период развилось несколько структур: скопления, спирали и длинный хвост пыли, движимый солнечным излучением. Белая стрелка на каждой панели указывает направление на Солнце.
Завитки и хвост, сформировавшиеся в течение месяца, более "красные", чем исходное облако. Это указывает на то, что они могут состоять из более крупных частиц, чем изначально.
Прибор MUSE также позволил разложить свет от облака в виде радуги. Таким образом, команда Опитома имела возможность поискать химические отпечатки различных газов, в частности кислорода и воды из льда, обнажившегося в результате удара; но они ничего не нашли. Опитом объяснил:
Не ожидается, что астероиды содержат значительное количество льда, поэтому даже обнаружение каких-либо следов воды было бы настоящим сюрпризом. Мы знали, что это авантюра, потому что количество топлива, оставшегося в баках от двигательной установки, не должно было быть огромным. Кроме того, некоторые из них могли быть слишком далеко, чтобы их можно было обнаружить с помощью MUSE, когда мы начали наблюдение.
Изменение поверхности астероида, изученное с помощью FORS2
Другая команда под руководством астронома Стефано Багнуло из обсерватории и планетария Армаг в Великобритании изучала, как удар DART изменил поверхность астероида. Для этого он использовал прибор FORS2 (FOcal Reducer/low dispersion Spectrograph 2), установленный на VLT, и обнаружил, что после удара уровень поляризации внезапно снизился. Общая яркость системы, напротив, увеличилась.
Ниже представлена анимация, показывающая, как изменилась поляризация солнечного света, отраженного астероидом Диморфос, после столкновения. В начале видео неполяризованный солнечный свет, представленный волнистыми синими линиями, колеблющимися в случайных направлениях, отражается от поверхности астероида. По мере этого он становится поляризованным, и отраженные волны колеблются в определенном направлении. Индикатор в правом нижнем углу показывает степень поляризации отраженного солнечного света.
Одно из возможных объяснений заключается в том, что в результате удара обнажился более нетронутый материал из внутренней части астероида. Этот материал будет более ярким и менее поляризующим, чем материал на поверхности, поскольку он никогда не подвергался воздействию солнечного ветра и радиации.
Другая возможность заключается в том, что удар разрушил частицы на поверхности, выбросив в облако обломков гораздо более мелкие. "При определенных обстоятельствах более мелкие фрагменты эффективнее отражают свет и менее эффективно поляризуют его", — объясняет Зури Грей, аспирант обсерватории и планетария Армага.
Обе исследовательские группы продемонстрировали потенциал VLT и сотрудничество между его инструментами. Последствия воздействия наблюдались с помощью двух других инструментов VLT, и анализ этих данных еще продолжается.