Un equipo internacional de astrónomos dirigido por Edward Ashton acaba de descubrir 62 nuevas lunas alrededor de Saturno utilizando una técnica llamada “desplazamiento y apilamiento”, que mejora las débiles señales de las lunas más pequeñas. Estas lunas irregulares contribuyen al recuento total de lunas de Saturno de 145, superando a Júpiter , y brindan información sobre la historia de colisiones del sistema lunar del planeta.
El trabajo de un equipo internacional de astrónomos ha resultado en el anuncio de 62 nuevas lunas de Saturno, catapultándolo de nuevo al primer lugar de la ‘carrera lunar’ alrededor de los planetas gigantes de nuestro Sistema Solar. El equipo está dirigido por Edward Ashton (actualmente becario postdoctoral en el Instituto de Astronomía y Astrofísica Academia Sinica de Taiwán) e incluye al profesor Brett Gladman (Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Columbia Británica), Mike Alexandersen (Centro Smithsonian de Astrofísica de Harvard) , Jean-Marc Petit (Observatorio de Besancon) y Matthew Beaudoin (Universidad de Columbia Británica).
Durante las últimas dos décadas, los alrededores de Saturno han sido examinados repetidamente en busca de lunas con una sensibilidad cada vez mayor. En este último estudio, el equipo del Dr. Ashton utilizó una técnica conocida como “desplazamiento y apilamiento” para encontrar lunas de Saturno más débiles (y, por lo tanto, más pequeñas). Este método se ha utilizado para búsquedas lunares alrededor de Neptuno y Urano., pero nunca para Saturno. Desplazar un conjunto de imágenes secuenciales a la velocidad a la que la luna se mueve por el cielo da como resultado una mejora de la señal de la luna cuando se combinan todos los datos, lo que permite que las lunas que eran demasiado débiles para verse en imágenes individuales se vuelvan visibles en el ‘apilado’. ‘ imagen. El equipo utilizó datos tomados con el Telescopio Canadá-Francia-Hawái (CFHT) en la parte superior de Mauna Kea, Hawái, entre 2019 y 2021. Al cambiar y apilar muchas imágenes secuenciales tomadas durante períodos de 3 horas, pudieron detectar lunas de Saturno hacia abajo. a unos 2,5 kilómetros de diámetro.
Los caminos de cuatro de las lunas nuevas mientras orbitan Saturno (círculo negro en el centro) durante el período 2019-2021. Los puntos de colores marcan la posición observada de cada luna; la curva discontinua muestra la órbita que los conecta. Crédito: Universidad de la Columbia Británica
La búsqueda de descubrimiento original se realizó en 2019 cuando Ashton y Beaudoin eran estudiantes en la Universidad de Columbia Británica, descubriendo las lunas en una búsqueda meticulosa de las imágenes CFHT profundas adquiridas ese año. Pero encontrar un objeto cercano a Saturno en el cielo es insuficiente para decir con certeza que es una luna; en principio, podría ser un asteroide que pasó cerca del planeta (aunque esto es poco probable). Para estar absolutamente seguro, el objeto debe ser rastreado durante varios años antes de que uno pueda establecer que ciertamente está orbitando el planeta. Después de emparejar minuciosamente los objetos detectados en diferentes noches durante dos años, el equipo logró rastrear 63 objetos, confirmándolos así como lunas nuevas. Una de las lunas nuevas, designada S/2019 S 1, se anunció en 2021, y el resto se anunció en las últimas semanas. Algunas de las órbitas vinculadas del equipo se identificaron con observaciones anteriores de hace muchos años que vislumbraron brevemente algunas de estas lunas (pero no se rastrearon lo suficiente como para establecer su órbita alrededor de Saturno).
“El seguimiento de estas lunas me hace recordar jugar el juego de los niños Dot-to-Dot, porque tenemos que conectar las diversas apariencias de estas lunas en nuestros datos con una órbita viable”, explica Edward Ashton, “pero con alrededor de 100 juegos diferentes en el misma página y no sabes qué punto pertenece a qué rompecabezas”.
Todas las lunas nuevas pertenecen a la clase de lunas irregulares, que se cree que fueron capturadas inicialmente por su planeta anfitrión hace mucho tiempo. Las lunas irregulares se caracterizan por sus órbitas grandes, elípticas e inclinadas en comparación con las lunas regulares. El número de lunas irregulares de Saturno conocidas se ha más que duplicado a 121, con 58 previamente conocidas antes de que comenzara la búsqueda. Incluyendo las 24 lunas regulares, ahora hay un total de 145 lunas reconocidas (por la Unión Astronómica Internacional) que orbitan alrededor de Saturno. Los nuevos descubrimientos han resultado en múltiples hitos para el planeta anillado. Saturno no solo ha recuperado su corona por tener la mayor cantidad de lunas conocidas (superando a Júpiter con 95 lunas reconocidas), también es el primer planeta en tener más de 100 lunas descubiertas en total.
Las lunas irregulares tienden a agruparse en grupos orbitales según la inclinación de sus órbitas. En el sistema de Saturno, hay 3 de estos grupos cuyos nombres se extraen de diferentes mitologías: está el grupo inuit, el grupo galo y el grupo nórdico mucho más poblado. Por ejemplo, tres nuevos descubrimientos caen en el grupo Inuit: S/2019 S 1, S/2020 S 1 y S/2005 S 4 tienen órbitas muy pequeñas inclinadas de manera similar a las de los irregulares más grandes previamente conocidos Kiviuq e Ijiraq. Todas las lunas nuevas caen en uno de los tres grupos conocidos, siendo el grupo nórdico nuevamente el más poblado entre las lunas nuevas. Se cree que los grupos son el resultado de colisiones, donde las lunas actuales en un grupo son restos de una o más colisiones en las lunas capturadas originalmente.
Basado en sus estudios anteriores de estas lunas, este equipo ha sugerido que la gran cantidad de lunas pequeñas en órbitas retrógradas es el resultado de una interrupción relativamente reciente (en términos astronómicos, en los últimos 100 millones de años) de una luna irregular de tamaño moderado. que ahora se divide en los muchos fragmentos que se están catalogando en el grupo nórdico.
Como explica el profesor Gladman, “a medida que uno llega al límite de los telescopios modernos, encontramos cada vez más pruebas de que una luna de tamaño moderado que orbitaba hacia atrás alrededor de Saturno se hizo pedazos hace unos 100 millones de años”.
