Sebbene sia meglio conosciuto per le sue rilevazioni delle stelle e per la mappatura della Via Lattea in tre dimensioni, Gaia dell'ESA ha molte più corde al suo arco. Tra loro, il suo contributo alla nostra comprensione degli asteroidi che infestano il sistema solare. Ora, per la prima volta, Gaia non sta solo fornendo informazioni cruciali per comprendere gli asteroidi conosciuti, ha anche iniziato a cercarne di nuovi, precedentemente sconosciuto agli astronomi.

Da quando ha iniziato le operazioni scientifiche nel 2014, Gaia ha svolto un ruolo importante nella comprensione degli oggetti del sistema solare. Questo non è mai stato l'obiettivo principale di Gaia, che mappa circa un miliardo di stelle, circa l'1% della popolazione stellare della nostra galassia, ma è un prezioso effetto collaterale del suo lavoro. Le osservazioni di Gaia di asteroidi noti hanno già fornito dati utilizzati per caratterizzare le orbite e le proprietà fisiche di questi corpi rocciosi in modo più preciso che mai.

"Tutti gli asteroidi che abbiamo studiato fino ad ora erano già noti alla comunità astronomica, " spiega Paolo Tanga, Scienziato planetario all'Observatoire de la Côte d'Azur, Francia, responsabile dell'elaborazione delle osservazioni del sistema solare.

Questi asteroidi sono stati identificati come macchie nei dati di Gaia che erano presenti in un'immagine e scomparsi in una presa poco tempo dopo, suggerendo che fossero in realtà oggetti in movimento contro le stelle più lontane.

Una volta identificato, gli oggetti in movimento trovati nei dati di Gaia vengono confrontati con le orbite degli asteroidi conosciute per dirci quale asteroide stiamo guardando. "Ora, "continua Tanga, "per la prima volta, stiamo trovando oggetti in movimento che non possono essere abbinati a nessuna stella o asteroide catalogato".

Il processo di identificazione degli asteroidi nei dati di Gaia inizia con un pezzo di codice noto come software Initial Data Processing (IDT), che è stato ampiamente sviluppato presso l'Università di Barcellona e funziona presso il Centro di elaborazione dati presso il Centro europeo di astronomia spaziale (ESAC ), Stabilimento dell'ESA in Spagna.

Questo software confronta più misurazioni effettuate nella stessa area e individua gli oggetti che vengono osservati ma che non possono essere trovati in precedenti osservazioni dell'area. È probabile che queste non siano stelle ma, Invece, oggetti del sistema solare che si muovono nel campo visivo di Gaia. Una volta trovato, i valori anomali vengono elaborati da una pipeline di software presso il centro dati Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) a Tolosa, Francia, che è dedicato agli oggetti del sistema solare. Qui, la sorgente è incrociata con tutti i corpi minori conosciuti nel sistema solare e se non viene trovata alcuna corrispondenza, allora la fonte è un asteroide completamente nuovo, o uno che è stato solo intravisto prima e non ha mai avuto la sua orbita accuratamente caratterizzata.

Sebbene i test abbiano dimostrato che Gaia è molto brava a identificare gli asteroidi, ci sono stati finora ostacoli significativi alla scoperta di nuovi. Ci sono aree del cielo così affollate che rende molto difficile il lavoro dell'IDT di abbinare le osservazioni della stessa stella. Quando non riesce a farlo, un gran numero di disallineamenti finisce nella pipeline degli oggetti del sistema solare, contaminando i dati con falsi asteroidi e rendendo molto difficile scoprirne di nuovi.

"All'inizio, siamo rimasti delusi quando abbiamo visto quanto i dati fossero ingombranti di discrepanze, " spiega Benoit Carry, Osservatorio della Costa Azzurra, Francia, che ha il compito di selezionare i candidati Gaia alert. "Ma abbiamo escogitato modi per filtrare queste discrepanze e stanno funzionando! Gaia ha ora trovato un asteroide a malapena osservato prima".

L'asteroide in questione, soprannominato Gaia-606, è stato trovato nell'ottobre 2016 quando i dati di Gaia hanno mostrato un debole, sorgente in movimento. Gli astronomi si sono immediatamente messi al lavoro e sono stati in grado di prevedere la posizione del nuovo asteroide visto da terra per un periodo di pochi giorni. Quindi, all'Observatoire de Haute Provence (Francia meridionale), William Thuillot e i suoi colleghi Vincent Robert e Nicolas Thouvenin (Observatoire de Paris/IMCCE) sono stati in grado di puntare un telescopio nelle posizioni previste e mostrare che si trattava effettivamente di un asteroide che non corrispondeva all'orbita di nessun oggetto del sistema solare precedentemente catalogato.

Però, pur non essendo presente in nessun catalogo, una mappatura più dettagliata della nuova orbita ha mostrato che esistono già alcune osservazioni sparse dell'oggetto. Questo non è raro con le nuove scoperte in cui, come con Gaia-606 (ora ribattezzato 2016 UV56), oggetti che all'inizio appaiono completamente nuovi traspare per essere riavvistamenti di oggetti le cui osservazioni precedenti non erano sufficienti per mappare le loro orbite.

"Questo era davvero un asteroide non presente in nessun catalogo, e questa è una scoperta entusiasmante!" spiega Thuillot. "Quindi, anche se non possiamo affermare che questa sia la prima vera scoperta di asteroidi da Gaia, è chiaramente molto vicino e mostra quanto siamo vicini a trovare un oggetto del sistema solare mai visto prima con Gaia."

Gaia-606 è stato trovato nella fascia principale degli asteroidi, il che non sorprende visto il numero di asteroidi esistenti lì. Però, Gaia fornisce anche dati da aree del cielo non ampiamente osservate dalle indagini a terra esistenti, dandogli la possibilità di trovare asteroidi in aree in cui altri non cercherebbero. Una di queste aree è una regione vicina al sole vista dalla Terra. Le osservazioni vengono effettuate dalla Terra durante la notte quando l'angolo tra qualsiasi sorgente e il sole è abbastanza grande, mentre Gaia può fare osservazioni in qualsiasi momento e quindi osservare oggetti molto più vicini al sole. Questo dà a Gaia l'eccitante potenziale per osservare gli asteroidi che orbitano all'interno dell'orbita terrestre - questi sono conosciuti come asteroidi Atira e solo sedici sono attualmente conosciuti.

Gaia ha anche il potenziale per fare scoperte ad alte latitudini eclittiche. Non perché i rilievi a terra degli oggetti del sistema solare non possano osservare lì, ma perché tendono a non farlo. La stragrande maggioranza degli asteroidi esiste nel piano dell'eclittica e, di conseguenza, è qui che la maggior parte dei sondaggi concentra i propri sforzi. Gaia non ha tali pregiudizi e scruta tutto il cielo, dandogli il potenziale per scoprire nuovi asteroidi nelle aree meno affollate perse da altri sondaggi.

"Mentre il ruolo primario di Gaia nella scienza del sistema solare rimane la sua capacità di caratterizzare il movimento e le proprietà fisiche degli asteroidi conosciuti, ha ora dimostrato che può anche svolgere un ruolo nella ricerca di nuovi, aggiungendo al suo catalogo in continua espansione di oggetti del sistema solare, "conclude Tanga.