Balé espacial

Par de asteróides gêmeos que giram um ao redor do outro, como se dançassem um pas-de-deux perpétuo, é observado e descrito com grau de detalhamento sem precedentes por equipe internacional que inclui pesquisador brasileiro

Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – São dois asteróides, gêmeos, que giram um ao redor do outro como se dançassem um pas-de-deux perpétuo. O par foi observado e descrito em grau de detalhamento sem precedentes por um grupo internacional de astrônomos profissionais e amadores do Brasil, França, Polônia e Estados Unidos.

O estudo, cujos resultados serão publicados na edição de abril da revista Icarus, foi possível graças a dados obtidos com grandes telescópios – como o VLT, do Observatório Europeu Austral (ESO), de 8 metros – associados a observações feitas com telescópios mais modestos, com medidas entre 20 centímetros e 1 metro.

De acordo com um dos autores, o brasileiro Marcelo Assafin, professor do Observatório do Valongo da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), a caracterização física completa do sistema, conhecido como 90 Antiope, tem um impacto científico importante, uma vez que pouco se sabe sobre a formação de asteróides duplos no cinturão existente entre Marte e Júpiter.

"É uma oportunidade única para saber mais sobre esse tipo de objeto. Os dados que conseguimos já permitem descartar algumas hipóteses sobre sua origem, reforçando a tese de que eles se formaram por reagrupamento de material fragmentado", disse Assafin à Agência FAPESP.


Combinação de métodos

Descoberto em 1886 pelo alemão Robert Luther, o 90 Antiope foi considerado um asteróide simples até 2000. Naquele ano, observações de alta resolução angular feitas no observatório Keck, no Havaí, demonstraram que se tratava do primeiro sistema duplo de asteróides até então registrado.

A equipe responsável pela descoberta em 2000 é a mesma que produziu o novo artigo. Em 2003, sob a coordenação de Pascal Descamps, do Observatório de Paris, o grupo iniciou, no VLT, estudos sistemáticos sobre o 90 Antiope, com uma equipe formada por pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos, e do Instituto de Mecânica Celeste e Cálculo de Efemérides (IMCCE), da França.

"O sistema duplo foi confirmado pelos grandes telescópios com técnicas de óptica adaptativa, que eliminaram artificialmente o efeito da turbulência atmosférica e permitiram visão semelhante à que se teria a partir do espaço", explicou Assafin.

Logo se percebeu que, curiosamente, as duas componentes do sistema tinham praticamente o mesmo tamanho e giravam uma em torno da outra. Os pesquisadores tiveram então a idéia de complementar os dados de óptica adaptativa com observações de solo. A partir de 2005, iniciou-se uma ampla campanha que envolveu astrônomos profissionais e amadores de diversos países.

Quando um asteróide fica eclipsado pelo outro há uma queda de luz observável. Com a ajuda de um modelo matemático, os cientistas conseguiram inferir o tamanho dos objetos e, pela variação de luz, puderam, como em uma tomografia, determinar sua forma.

"Com isso, descobrimos a distância relativa entre eles e nuances, como a intensidade do brilho. Isso não pode ser conseguido com óptica adaptativa, pois seria preciso observar o fenômeno permanentemente com os grandes telescópios, mas esses fenômenos não ocorrem no mesmo lugar", disse Assafin.

Segundo ele, os astrônomos amadores podem contribuir muito com estudos profissionais, uma vez que o tamanho modesto de seus equipamentos é compensado por um grande número de observações. "O fenômeno não escolhe lugar para se manifestar e uma campanha como essa precisa de observadores espalhados pelo maior número possível de locais", disse.


Descrição perfeita

Com os parâmetros precisos, obtidos pela combinação de dados como composição química, forma e trajetória orbital, os astrônomos puderam avaliar com exatidão, pelas leis da mecânica celeste, a massa dos objetos.

O sistema 90 Antiope é formado por duas esferas ligeiramente alongadas de cerca de 86 quilômetros de diâmetro, distantes 171 quilômetros uma da outra. Os dois asteróides giram na mesma velocidade e completam a "dança celeste" em 16,5 horas. Cada um apresenta sempre a mesma face para o outro, como ocorre com a Terra e a Lua. A massa total do sistema é de 828 milhões de toneladas.

O resultado mais inesperado, segundo Assafin, foi a forma ovalada dos objetos. Até hoje, admitia-se que um corpo em rotação só ganharia forma de equilíbrio hidrostático – isto é, modelado apenas pelas forças de gravidade e de inércia centrífuga – a partir de um tamanho de 800 quilômetros.

"São asteróides com densidade muito baixa, menor que a da água. Isso mostra que os modelos que consideram a formação deles por reagrupamento de fragmentos de outros asteróides ganham força", disse o pesquisador.

A contribuição brasileira, segundo Assafin, foi feita na parte de astrometria, da conferência da órbita do sistema e, principalmente, nas observações de sombra central feitas em 2005 no Laboratório Nacional de Astrofísica, em Itajubá, no sul de Minas Gerais.

"Observamos o fenômeno quando houve um alinhamento perfeito e tivemos a felicidade de ter uma visão de qualidade, com céu de brigadeiro, durante as cinco noites de observação. Outras observações importantes foram feitas na França", disse. O telescópio brasileiro tem 60 centímetros de abertura e é equipado com detector CCD e registro GPS de tempo, para uma cronometragem precisa.