Usar estrellas distantes para rastrear asteroides en el sistema solar es digno de ser el viejo Gaia de la Agencia Espacial Europea.
Durante su misión, el satélite Gaia realizó aproximadamente 70 observaciones de cada una de sus más de 10 mil millones de estrellas objetivo para estudiar cómo cambian su posición y brillo con el tiempo. Estas estrellas están tan lejos de la Tierra que se mueven muy poco entre imágenes, por lo que Gaia tuvo que medir sus posiciones con tanta precisión para notar la diferencia. A veces, sin embargo, el satélite Gaia detecta débiles fuentes de luz que se mueven de una imagen de una determinada zona del cielo a la siguiente, o incluso sólo se detectan en una imagen antes de desaparecer.
Para cruzar el campo de visión de Gaia tan rápidamente, estos objetos deben estar ubicados mucho más cerca de la Tierra. Al comparar las posiciones de estos objetos con un catálogo de objetos conocidos del sistema solar, se descubrió que muchos de ellos son asteroides conocidos. Pero algunos fueron identificados como posibles nuevos descubrimientos y posteriormente fueron rastreados por la comunidad astronómica a través de una red de seguimiento de objetos del sistema solar llamada Gaia. Mediante este proceso, el satélite Gaia descubrió con éxito nuevos asteroides. Estas observaciones directas de asteroides son importantes para los científicos del sistema solar.
La medición de alta precisión de las posiciones de las estrellas por parte del satélite Gaia proporciona beneficios indirectos más influyentes para el seguimiento de asteroides. Cuando observamos un asteroide, observamos su movimiento en relación con las estrellas del fondo para determinar su trayectoria y predecir su ubicación futura. Esto significa que cuanto más exactamente conozcamos las posiciones de las estrellas, más fiablemente podremos determinar la órbita de un asteroide que pase por delante de ellas. El equipo de investigación cooperó con el Observatorio Europeo Austral y participó en las actividades de observación del TC4.
TC4 es un asteroide destinado a atravesar la Tierra. Desafortunadamente, desde que fue descubierto por primera vez en 2012, a medida que se alejaba de la Tierra, su luz se volvió cada vez más débil y, finalmente, se volvió invisible. Se desconoce dónde aparecerá en el cielo durante las próximas misiones de observación. Los asteroides pueden aparecer en un área del cielo más grande de lo que un telescopio puede observar al mismo tiempo. Por lo tanto, los astrónomos deben encontrar una manera de mejorar las predicciones de la ubicación de los asteroides.
Los investigadores revisaron observaciones descubiertas por primera vez en 2012. Posteriormente, el satélite Gaia midió con mayor precisión dónde estaban algunas de las estrellas constantes en el fondo de la imagen y utilizó estos datos actualizados para analizar la trayectoria del asteroide y predecir dónde aparecería. Utilizando datos del satélite Gaia, los investigadores apuntaron el telescopio al área del cielo prevista y descubrieron el asteroide TC4 en su primer intento, lo cual fue realmente inesperado. El próximo objetivo de la investigación es medir con precisión la posición del asteroide, pero hay pocas estrellas a las que hacer referencia en la nueva imagen.
Hay 17 estrellas enumeradas en el catálogo antiguo y solo 4 estrellas nuevas medidas por Gaia, por lo que ambos conjuntos de datos se utilizan en los cálculos. En el futuro, cuando otros equipos observen el asteroide muchas veces y se conozca mejor su órbita, se hará evidente que las mediciones utilizando sólo cuatro estrellas Gaia son mucho más precisas que aquellas que utilizan 17 estrellas, lo cual es realmente sorprendente. La misma tecnología se está aplicando a asteroides que nunca se "perdieron", lo que permite a los investigadores utilizar datos del satélite Gaia para determinar sus trayectorias y propiedades físicas con mayor precisión que nunca.
Esto ayudará a los astrónomos a actualizar los modelos de población de asteroides y profundizar nuestra comprensión de cómo se desarrollan las órbitas de los asteroides. Por ejemplo, midiendo efectos dinámicos sutiles que desempeñan un papel clave en impulsar asteroides a órbitas que podrían verlos chocar con la Tierra. Para poder medir con tanta precisión las posiciones de otras estrellas, Gaia tiene una relación compleja con nuestro sol. El satélite Gaia orbita el segundo punto lagrangiano L2 del sistema Sol-Tierra. Esta posición coloca al Sol, la Tierra y la Luna detrás de Gaia:
Permite al satélite Gaia observar gran parte del cielo sin interferencias. El satélite Gaia también se encuentra en un entorno de radiación térmica uniforme y experimenta temperaturas estables. Sin embargo, el satélite Gaia no puede quedar completamente a la sombra de la Tierra porque la nave espacial todavía depende de la energía solar. Debido a la inestabilidad de la órbita alrededor de L2, pueden acumularse pequeñas perturbaciones y se verá la nave espacial dirigiéndose hacia el eclipse. El satélite Gaia está ubicado en el centro de control de misión ESOC de la ESA en Darmstadt.
El equipo de control de vuelo es responsable de corregir la trayectoria de la nave espacial para mantenerla en el rumbo correcto y alejada de la sombra de la Tierra. Garantizan que el satélite Gaia siga siendo una de las naves espaciales más estables y precisas jamás construidas.