Rapport om en okkultation nær Marseille – første videnskabelige resultat med eVscope

Unistellar er stolte af at annoncere det første rigtige videnskabelige resultat opnået med vores eVscope-prototype. Den Jan, 27, efter at have designet en speciel observationstilstand til dette formål, vi så en okkultation af en stjerne i størrelsesordenen 11 af hovedbælte-asteroiden 175 Andromache. Ved at kombinere vores observationer, som vi lavede i Marseille, Frankrig, med andre taget i Frankrig og Italien, IOTA-holdet var i stand til at udlede en estimeret form for asteroiden. I fremtiden, eVscope-brugere vil være i stand til at deltage i observationskampagner som denne, hjælper videnskabsmænd direkte med at måle formen og størrelsen af ​​asteroider.

Takket være dens forbedrede vision, eVscope giver fantastisk billedkvalitet - men fra dag ét vidste vi også, at det også kunne bidrage til banebrydende videnskab på mange områder, en af ​​dem er studiet af asteroider.

Astronomer er meget interesserede i formen og størrelsen af ​​asteroider, fordi dette hjælper dem med at forstå, hvordan de er dannet. Desværre, de fleste hovedbælteobjekter er for små til at blive afbildet direkte ved hjælp af et teleskop, selv en 8m-klasse en i en ideel beliggenhed som Chile eller Hawaii. Men astronomer har opdaget et trick, der hjælper dem med at måle størrelsen af ​​asteroider - et trick, der er afhængigt af, at asteroider bevæger sig i forhold til stjerner og nogle gange endda okkulte en stjerne. Fordi flere asteroiders kredsløb er velkendte, det er muligt at forudsige, hvor og hvornår sådanne okkultationer kan ses – dvs. hvor en skygge, der er lige stor som asteroiden, vil bevæge sig hen over Jorden (se diagrammet nedenfor fra IOTA). Observatører placeret inde i skyggen vil se en begivenhed (eller et fald i stjernens lysstyrke).

Hvis mange iagttagere er i skyggens vej, astronomer kan udlede størrelsen og formen af ​​asteroiden ved at kombinere timingen af ​​disse okkultationer (inklusive deres begyndelses- og sluttidspunkt, og den præcise placering af teleskopet). Det er også den måde, astronomer opdager tilstedeværelsen af ​​små måner omkring nogle af de største asteroider i hovedbæltet.

Den 27. januar, videnskabsmænd forudsagde, at asteroide (175) Andromache ville okkulte TYC 1399-01064-1, en V=11,3 stjerne. Centralitet (dvs. skyggens sti) blev forudsagt at være en få km bred linje, der startede i det sydlige Japan, krydsede ind i Kina, Kasakhstan, og Rumænien, og endte i Spanien. Af særlig interesse for Unistellar var det faktum, at asteroiden ville okkulte stjernen ikke så langt fra Marseille, vores hovedkvarter by. Det fik os til at spekulere på, om vi på en eller anden måde kunne bruge eVscope til at observere denne begivenhed.

Og så gik vi på arbejde. Vores R&D- og videnskabsteam løb om at integrere en speciel observationstilstand i eVscope, som ville gøre det muligt for det at optage både hændelsen og de nødvendige metadata. Vores eVscope er udstyret med en IMX-detektor, og det samme har følsomheden til at registrere observationer af en stjerne på 11. størrelsesorden med en kort eksponeringstid og reduceret latenstid. Og placeringen og tidspunktet for eVscopes observationer kan indsamles direkte fra en brugers telefon. R&D-teamet afsluttede hurtigt arbejdet med vores nye observationstilstand og rejste til Cuges-les-Pins, en lille landsby 30 km fra Marseille, som er lige på centralitetsstien.

Takket være det gode vejr – det var en kold, men usædvanlig klar nat – pegede holdet hurtigt eVscope mod det korrekte synsfelt ved hjælp af Automatisk feltdetektion, og klokken 18:30 UT (altså på mindre end 5 min) startede observationer ved hjælp af en nyligt implementeret hurtig-frame-optagelsesfunktion med en individuel eksponeringstid på 100 ms (hvilket giver os 10 billeder i sekundet). 18:37 UT, vores team bemærkede stjernens forsvinden i omkring otte sekunder, meget tæt på den forudsagte tid og varighed forudsagt på IOTA-webstedet. Filmen nedenfor viser, hvad vi så i okularet. Observerede vi i virkeligheden stjernens blink på grund af asteroidens passage?

En efterfølgende analyse foretaget ved hjælp af vores videnskabelige pipeline bekræftede hurtigt, at vi faktisk havde set okkultationen i okularet på eVscope. Vi udtog lyskurven, eller flux af den okkulte stjerne med tiden, hvilket afslører et tydeligt fald i lysstyrken med næsten 1 mag som vist i figuren nedenfor.

Efter at have udfyldt en rapport, vi indsendte vores første okkultationsmåling til IOTA og erfarede, at to andre personer forsøgte at observere begivenheden. Pietro Baruffetti rapporterede en okkultation på 5,76 s fra Italien, men Patrick Sogorb så ikke okkultationen fra sin placering i det sydlige Frankrig. Ved at kombinere disse tre akkorder (vist i figuren nedenfor) får vi et godt skøn over formen og størrelsen af ​​asteroiden (175) Andromache. Erik Frappa, der vedligeholder Euraster.net-webstedet og repræsenterer IOTA i Europa, formået at passe de tre akkorder med en let aflang ellipsoide med en hovedakse på 124 km og en lille akse på 105 km, formentlig tæt på formen af ​​(175) Andromache.

Overraskende nok, vi ved ikke meget om hovedbælte-asteroiden (175) Andromache. Det er blevet observeret af det infrarøde rumteleskop IRAS, som anslog dens størrelse til at være ~101 km. Fra en tidligere okkultation i januar 2012, astronomer konkluderede, at den var lidt aflang (125 x 94 km). Det er klassificeret som en C-type asteroide, hvilket betyder, at den har en primitiv sammensætning. Vores okkultation bragte endnu et stykke information om denne asteroide frem i lyset - information, der kan bruges til at udlede dens polorientering. Fordi okkultationen lykkedes, vi kan bruge en astrometrisk position af asteroiden til at forfine dens kredsløb og bedre forudsige dens fremtidige placering. Også, med en enkelt observation, vores eVscope er begyndt, hvad vi håber – faktisk, hvad vi forventer - vil være den første på langs og givende liste over bidrag til videnskab og astronomi.

Hvad er det næste for Unistellar? Vi har vist, at vores lille, transportabel, og smart eVscope kan deltage i en okkultationskampagne. Vores team vil sandsynligvis observere flere okkultationer i fremtiden, raffinering af vores software sammen med vores databehandlingspipeline, mens vi gør det. Vi har meget at lære, men vi er sikre på, at vi vil inkludere en okkultationstilstand i den første udgivelse af vores eVscope-software.

Dette er spændende nyheder for fremtidige brugere, fordi det beviser noget, vi har sagt hele tiden – eVscopes vil give folk mulighed for at deltage i virkelige, banebrydende videnskab. Hvert år, et gennemsnit på tre til fem okkultationer kan observeres fra et hvilket som helst sted på Jorden, og det tal bliver meget højere, hvis folk er villige til ikke at rejse mere end 100 km hjemmefra. Vi kan forestille os en fremtid, når du vores eVscope-brugere, vil modtage smartphone-meddelelser om projicerede synlige okkultationer. Arbejder med IOTA og SETI Institute, vi kan derefter organisere store observationskampagner, hvor eVscope-brugere ikke kun registrerer to eller tre, men hundredvis af akkorder...jo flere, jo sjovere! Dette vil give astronomer mulighed for at bestemme formen på asteroider med en høj grad af præcision, herunder små funktioner som overfladekratere eller måner.