Spazio

Il “Pollicino” della Fascia di Kuiper

Utilizzando un’enorme quantità di dati ottenuti dagli strumenti che servono al puntamento del Telescopio Spaziale “Hubble” (HST), un gruppo di astronomi...

Utilizzando un’enorme quantità di dati ottenuti dagli strumenti che servono al puntamento del Telescopio Spaziale “Hubble” (HST), un gruppo di astronomi ha scoperto il più piccolo oggetto transnettuniano (TNO) finora conosciuto. Il suo diametro è inferiore al chilometro.

La Fascia di Kuiper è un’enorme anello formato da corpi planetari ghiacciati che si estende al di là dell'orbita di Nettuno sino ad una distanza di oltre 50 unità astronomiche (UA) dal Sole. È simile alla Fascia Principale degli asteroidi, anche se è circa 20 volte più ampia e da 20 a 200 volte più massiccia. A partire dal 1992, con la scoperta di 1992QB1, in questa vastissima regione sono stati individuati oltre 1.000 oggetti. Si stima che la Fascia di Kuiper contenga un numero di corpi, compreso tra 10 milioni ed 1 miliardo e che il totale di quelli con dimensioni superiori ai 10 km superi le 70.000 unità. Il più grande finora conosciuto, con i suoi circa 2.600 km di diametro, è il pianeta nano Eris, seguito da Plutone assieme al suo satellite Caronte, a cui fanno compagnia una schiera di una decina di altri oggetti con dimensioni superiori ai 1.000 km. La precisa classificazione di questi remoti corpi planetari non è ancora chiara, e come gli asteroidi della Fascia Principale, anche i TNO finora scoperti mostrano una grande varietà di caratteristiche sia dinamiche che fisiche.

Disegno artistico che illustra il transito di un piccolo oggetto transnettuniano di fronte ad una stella dello sfondo. Il tempo di transito ed il valore dell’indebolimento della luce della stella permettono di stimare le dimensioni dell’oggetto occultante.

Adesso, HST è riuscito a scoprire l'oggetto più piccolo mai osservato finora nella Fascia di Kuiper. Questo piccolissimo corpo planetario ha un diametro di poco inferiore a 1 km e si trova ad una distanza di 6,76 miliardi di km dal Sole. Il precedente record apparteneva ad un oggetto di poco meno di 50 km.

L'oggetto è 100 volte più debole di quanto HST, nonostante le sue eccezionali potenzialità, possa osservare direttamente. E allora come è stato possibile scoprirlo? Non si tratta di un’immagine diretta, ma di dati ottenuti dagli strumenti che costituiscono il sistema di puntamento di HST. Il telescopio ha 3 strumenti ottici chiamati Fine Guidance Sensor (FGS), che permettono al telescopio orbitante di puntare i vari oggetti celesti che devono essere studiati con una precisione estrema. Per far ciò, i 3 sensori devono effettuare la misurazione precisa di una stella 40 volte al secondo e la loro precisione è talmente elevata da poter effettuare delle misure anche per oggetti di piccole dimensioni che distano da noi miliardi di chilometri e che transitano davanti ad una stella provocando una sua breve occultazione.

Il gruppo di astronomi che ha effettuato la scoperta era partito dall’idea che se qualsiasi TNO sconosciuto fosse passato di fronte ad una delle stelle utilizzate da FGS per puntare HST, la luce della stella avrebbe subito un’improvvisa e brevissima diminuzione provocata dal transito dell’oggetto davanti alla stella. Il lavoro è stato tutt’altro che facile. Per raggiungere questo risultato, infatti, è stato necessario esaminare i dati raccolti da FGS nel corso di 4 anni e mezzo che comprendevano più di 50.000 stelle, andando alla ricerca di variazioni della loro luminosità della durata dell’ordine di alcuni millesimi di secondo. Questo lavoro certosino ha dato alla fine i suoi frutti, quando nella luminosità in una di queste stelle è stato rilevato un “blip” della durata di 0,3 s, che tradiva il passaggio davanti alla stella di un oggetto che neanche il potente “occhio” di HST riusciva a vedere. La distanza del KBO è stata stimata sulla base della durata dell’occultazione, mentre l’indebolimento della luce della stella è stato usato per calcolare le dimensioni dell’oggetto.

Questi risultati sono una dimostrazione delle potenzialità di HST, che dopo quasi 20 anni di onorato servizio e 4 missioni delle navette spaziali che hanno manutenuto il telescopio e sostituito numerosi strumenti, dimostra ancora di essere in grado di fare scoperte di grandissima importanza scientifica.

Incoraggiati da questo successo, gli autori della scoperta si propongono di estendere il loro lavoro analizzando tutti i dati raccolti dallo strumento FGS sin dall’ormai lontano 1990, quando HST iniziò la sua lunga e onorata carriera.

19 dicembre 2009 Mario Di Martino
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