TNO 2014 US224

TNO 2014 US224 recovery

Presso l'osservatorio astronomico della Montagna Pistoiese, struttura pubblica del comune di San Marcello, i soci del GAMP dal 1990, data della sua inaugurazione, si occupano dei corpi minori del sistema solare, con il primato tra gli amatori italiani sul  numero di scoperte di asteroidi: 303. L'attività attualmente predominate è il follow-up dei NEOCP e NEA, asteroidi vicino alla Terra.
Tra i programmi osservativi del GAMP vi è inclusa l'osservazione dei TNOs (Trans-Nettunian Object), la cui l'orbita è oltre il pianeta  Nettuno ad una distanza dal Sole maggiore di 30 UA.
Questi oggetti pur avendo un diametro nell'ordine di centinai di chilometri a causa della loro distanza sono particolarmente difficoltosi da osservare da Terra  per la bassa luminosità.
Nel database della NASA JPL Small-Body Database Search Engine risultano presenti 2 301 oggetti  comprendo anche i KBOs  (Kupier Belt Object) e gli SDO (Scattered Disc  Object).
Le poche informazioni che abbiamo indicano che sono ricoperti da ghiaccio, con una densità media poco superiore a quella del ghiaccio, che varia da 0.5 g cm-3 per gli oggetti più piccoli a 2.5 g cm-3 per quelli di maggiori dimensioni, con una porosità stimata  >50% (B. Carry, Density of asteroids 2012) .  Si presuppone che conservino nella loro struttura i fossili della nube proto-stellare che ha formato il nostro sistema solare.
L'orbita è influenzata dalla forza di attrazione gravitazionale di Nettuno, la loro distribuzione spaziale è concentrata intorno alle 38-45 UA, come mostrato in Figura 1, dove si riporta il valore del semiasse “a” ed il numero di asteroidi presenti; sono inoltre evidenziati i pianeti nano: Pluto, Haumea, Makemake e Eris.

Figura 1 – Distribuzione dei TNOs, semiasse “a” in Unita Astronomiche, numero di asteroidi, sono evidenziati in nero i Pianeti Nano.

 La maggior parte degli asteroidi TNOs ha un valore di magnitudine assoluta H=7 dal quale si determina indicativamente un diametro compreso tra i 110 e 240 km, come mostrato nel grafico in Figura 2, dove viene riportato per il valore di H  il numero di asteroidi. A fianco viene riportata la tabella di conversione tra il valore H e il diametro dell'oggetto, in funzione del valore di albedo.

Figura 2 – Numero di asteroidi TNOs in funzione della magnitudine assoluta H (H>0). A destra  la tabella di conversione tra il valore H e diametro in funzione dell'albedo

Confrontando il valore del semiasse “a”, e l'eccentricità “e”, come indicato nel grafico di Figura 3 , si nota che gli asteroidi Plutini con semiasse 39 \< a \< 40.5 in risonanza 2:3 con Pluto hanno un' eccentricità \< 0,4; i Cubewani (classici KBOs) con 40.5 \< a \< 47 hanno un valore di e \<0 di="" e="" gli="" hanno="" mentre="" sdos="" un="" valore="">< 0,3. In colore nero vengono evidenziati i pianeti nano..

Figura 3 – Semiasse vs eccentricità, con i punti in nero sono indicati i pianeti nano.

 La maggior parte di questi oggetti hanno un' orbita provvisoria, con poche osservazioni  astrometriche, come indicato in Figura 4 dove si riporta la frequenza delle misure di posizione degli asteroidi TNOs, dal quale si evidenzia che la maggior parte di oggetti hanno meno di 50 misure astrometriche, in particolare oltre 140 oggetti hanno solo 4 misure di posizione.

Figura 4 – frequenza di misure astrometriche degli asteroidi TNOs,

 Appare evidente che questa tipologia di oggetti necessitano di un'attività astrometrica al fine di  caratterizzare meglio i parametri orbitali, contribuendo così a determinare con maggiore precisione l'orbita. Purtroppo per la  loro distanza dal Sole la luminosità vista da Terra, in genere, è maggiore della 20.5 magnitudine. A titolo indicativo nel periodo  novembre 2016 sulla volta celeste vi erano “solo” 286 oggetti con magnitudine <22 .0="" 23="" avere="" br="" la="" luminosit="" mag.="" maggior="" oltre="" parte="" risultava="" una="">

Nell'ambito dell'attività di ricerca  del GAMP – Gruppo Astrofili Montagna Pistoiese - il team guidato da Paolo Bacci e composto da Luciano Tesi, Giancarlo Fagioli, Luca Nerli, Martina Maestripieri e Leonardo Mazzei, dall'osservatorio di San Marcello (codice MPC  104) utilizzando il telescopio da 0,60-m F/4 , CCD 1024x1024, con FOV di 35'x35',  risoluzione 2”/pixel, la sera del 29 ottobre 2016 hanno puntato in direzione dell'asteroide 2014 US224 (a,e,i,q = 46.82, 0.14, 11, 40.275).
L'oggetto è stato scelto per la sua ottimale posizione sulla volta celeste e anche in considerazione del fatto che risultavano solo 16 misure di posizione,  ottenute dal telescopio PAN-STARRS  Haleakala (codice MPC F51) da 1.8-m, riprese nel periodo 18/10/2014 al 28/12/2014.
Dalle effemeridi del Minor Planet Center l'oggetto aveva una luminosità di 21.4 mag.,  motion di 0.047”/min.  P.A. 252, con un' altezza sull'orizzonte di +66°.
Per ogni sessione osservativa sono state effettuate 40 esposizioni con un tempo di posa da 60 secondi ciascuna. Dopo 3.8 ore siamo ritornati sullo stesso campo di cielo per effettuare un' ulteriore osservazione. Dall'analisi delle immagini, calibrate con Dark e Flat, era ben evidente lo spostamento dell'asteroide nonostante il basso moto apparente sulla volta celeste.
La sera successiva si è ripetuta la medesima procedura con un intervallo tra le due sessioni di 2.5 ore. Ottenute 4 misure astrometriche e verificata la loro precisione, queste sono state inviate al MPC.

 figura 5 si riporta l'animazione con la quale si può apprezzare il movimento  2014 US224

Il 31/10/2016  esce la circolare M.P.E.C. 2016-U119 del MPC, con la quale viene annunciata la recovery dell'asteroide 2014 US224 ottenuta dal nostro osservatorio, ovvero il ritrovamento dell'asteroide dopo la sua scoperta. Sono trascorsi 672 giorni dall'ultima osservazione e, dalla circolare del MPC l'osservatorio di San Marcello, risulta l'unico, ovviamente oltre allo scopritore, ad aver osservato questo TNO .
Grazie alle nostre misure i parametri orbitali sono migliorati: in particolare il semiasse “a” ,l'eccentricità “e” ed il valore di incertezza “U”, prima assente, adesso attestato a 5, come evidenziato in Figura 5, dove si riportano i parametri orbitali dell'asteroide prima e dopo la recovery pubblicati sul sito del MPC.
Successivamente, due misure riprese il 29/10/2016, dall'osservatorio dell' University of Szeged, Piszkesteto Stn. (Konkoly) (codice MPC 461) sono state fittate con le nostre, così ad oggi l'asteroide 2014 US224 ha 22 misure astrometriche.

Figura 6 –  Differenza tra gli elementi orbitali del MPC, sopra prima della recovery, sotto i parametri aggiornati

Questa attività di ricerca può dare molte soddisfazioni agli astrofili.
Le difficoltà oggettive nell'osservazione dei TNOs, cosi poco luminosi, con velocità angolare molto basse richiedono diverse ore di osservazione per poter permettere di apprezzare il movimento e di conseguenza identificare l'asteroide. Inoltre, avendo in genere un' orbita non ben definita, la loro posizione può essere diversa da quelle indicata dalle effemeridi, per cui l'asteroide potrebbe trovarsi vicino ad una stella od altro aggetto che non ne consentirebbe la sua immediata identificazione. Pertanto questa attività richiede un' attenta pianificazione osservativa e condizioni meteo particolarmente favorevoli al fine di ottenere i risultati prefissati.
Per i soci del GAMP questo è il secondo successo ottenuto nel 2016 con questa tipologia di oggetti, a maggio abbiamo effettuato il follow-up dell'asteroide 2008 CT190. (News UAI).
Nei prossimi mesi proveremmo a dare la caccia ad altri TNOs nella speranza di poter dare  il nostro piccolo contributo in questo affascinate campo dell'astronomia.

Figura 6 – Grafico dell'orbita dell'asteroide 2014 US224

Paolo Bacci
22 Novembre  2016