Quaoar, occultazione il 28 maggio 2019

Che le occultazioni stellari siano sempre più importanti per lo studio dei corpi remoti del Sistema Solare è evidente se si pensa alla scoperta dell’anello attorno ad Haumea o al fatto che si sta pensando alla costruzione di estese reti di telescopi al suolo dedicati all’osservazione di questo tipo di eventi (The Case for a Large-Scale Occultation Network). La prossima occultazione molto interessante, osservabile da gran parte dell’Europa, ci sarà il 28 maggio 2019 attorno alle 23:40 UT. Questa occultazione costituirà una buona opportunità per lo studio di un corpo trans-nettuniano molto particolare e poco conosciuto: (50000) Quaoar.

Chi è Quaoar

Quaoar è stato scoperto il 4 giugno 2002 dall’osservatorio di Monte Palomar, in California. Questo corpo celeste si muove attorno al Sole ben oltre il pianeta Nettuno e appartiene alla classe dei Trans Neptunian Object (TNO). Quaoar percorre un’orbita a bassa eccentricità (e = 0,0366) e poco inclinata sull’Eclittica (= 7,98), con un semiasse maggiore di 43,7 AU (ossia circa 6,6 miliardi di km). Per compiere un’intera orbita Quaoar impiega 287,5 anni, quasi 40 anni in più del pianeta nano Plutone. Essendo così distante dal Sole la temperatura superficiale media è molto bassa, dell’ordine di -230 °C.

Dal punto di vista fisico Quaoar è considerato un corpo sostanzialmente sferico, con un diametro di circa 1100 km e una densità media stimata di soli 2 g/cm³, compatibile con una composizione mista ghiaccio-roccia simile a Plutone. La presenza di metano e di altri volatili sulla superficie di Quaoar suggerisce che potrebbe supportare una tenue atmosfera, prodotta dalla sublimazione dei ghiacci. A causa della piccola massa di Quaoar, è stata esclusa la possibilità che il TNO abbia un’atmosfera di azoto e di monossido di carbonio, poiché i gas fuggirebbero nello spazio (la velocità di fuga è molto bassa, solo 0,58 m/s²). Il periodo di rotazione, dedotto dall’analisi della curva di luce del TNO, risulta di 8,84 h circa il 60% più breve di quello terrestre. Tuttavia questo valore è incerto del 30% o più perché non è stata osservata l’intera curva di luce, solo una parte. Quaoar ha anche un satellite di 74 km di diametro, chiamato Weywot, scoperto il 22 febbraio 2007. Questo satellite ruota attorno a Quaoar in circa 12 giorni.

Perché osservare l’occultazione

La previsione della posizione di Quaoar in cielo è molto accurata, con un’incertezza di pochi millesimi di secondi d’arco, e questo determina una bassa incertezza sulla zona di passaggio dell’ombra.  Nelle Fig. 1 e 2 è riportato il percorso dell’ombra di Quaoar sulla superficie terrestre nel caso passi più a sud e più a nord del cammino medio. Come si vede le variazioni sono modeste e sicuramente tutta l’Europa centrale (Italia del nord compresa) ne sarà coinvolta.

Nel caso di Quaoar l’obiettivo scientifico principale è provare l’esistenza di una tenue atmosfera, globale o locale, attorno al TNO. Rilevare un’atmosfera in un TNO diverso da Plutone sarebbe molto importante dal punto di vista scientifico, senza contare che si potrà determinare con precisione le dimensioni e la forma. Il satellite Weywot potrebbe essere rilevabile durante l’occultazione, purtroppo la sua posizione non è ben nota: la probabilità di rilevare l’occultazione del satellite è bassa, ma non si sa mai. Non ci si aspetta di trovare anelli attorno a Quaoar ma, ancora una volta, si potrebbero avere delle sorprese.

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Figura 1 – Il percorso dell’ombra di Quaoar proiettato sulla superficie terrestre nel caso sia più a sud del percorso medio previsto (Lucky Star).
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Figura 2 – Il percorso dell’ombra di Quaoar proiettato sulla superficie terrestre nel caso sia più a nord del percorso medio previsto (Lucky Star).

 

Dove e come osservare

L’evento sarà piuttosto impegnativo da seguire perché la stella che verrà occultata si trova nella costellazione della Coda del Serpente, in piena Via Lattea, a meno di 3 gradi dalla nebulosa M17, ben nota agli astrofotografi. Naturalmente sarà necessario disporre di un buon cielo notturno, un robusto telescopio su montatura equatoriale equipaggiato con camera CCD sensibile avente tempi di download brevi. L’ideale sarebbe una camera del tipo EMCCD (Electron-multiplying CCD) ossia un CCD amplificato, caratterizzato da un’elevata sensibilità e velocità di ripresa, come le Raptor. Per diminuire il tempo di download si può scegliere di fare un crop dell’immagine a piena risoluzione. Molto importante è anche la corretta sincronizzazione temporale delle immagini.

La stella-target si trova alle coordinate α = 18h 10m 38,93s δ = -15° 18′ 37,73” e la sua mag apparente è piuttosto alta: +16,9. Per poterla riprendere con tempi di integrazione brevi è necessario usare un telescopio da almeno 30-40 cm di diametro. Inoltre, al momento dell’occultazione, la stella sarà bassa sull’orizzonte di sud-est ad appena 25° di altezza. Un po’ di bruma all’orizzonte potrà essere sufficiente per cancellare l’osservazione! La cosa buona rispetto all’occultazione di Haumea nel 2017 è il fatto che il calo di luminosità durante l’occultazione sarà superiore alle 2 mag quindi, anche con un basso rapporto segnale-rumore (come 5-10), si potrà sperare di riprendere l’evento. Per fortuna, la Luna non sarà presente in cielo al momento dell’occultazione e la sua luce non arrecherà disturbo.

Nella zona centrale della fascia di occultazione la durata massima sarà di 41,7 s, un valore che scenderà a zero per gli osservatori che si troveranno ai margini nord e sud della fascia. Tuttavia essere ai margini della fascia potrebbe essere comunque utile nel caso sia presente un’atmosfera.

Per poter rilevare la presenza di un’eventuale atmosfera, è necessario osservare le fasi di ingresso e uscita con sufficiente risoluzione temporale. In questo modo si potrà registrare un’occultazione graduale che è proprio ciò che ci si aspetta se è presente un’atmosfera. Per questo motivo i tempi di integrazione dovrebbero essere dell’ordine di 1 s, a cui corrisponde una risoluzione spaziale di circa 30 km. L’evento si svolgerà intorno alle 23:40 UT con un’incertezza di un paio di minuti, ma sarà necessario iniziare ad osservare almeno 15 minuti prima e terminare 15 minuti dopo il tempo nominale. In questo modo si avrà anche la possibilità di scoprire eventuali satelliti – o chissà che altro – in prossimità di Quaoar aumentando l’importanza scientifica delle osservazioni.

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Figura 3 – Il ricco campo stellare della Via Lattea al cui centro si trova la stella che sarà occultata da Quaoar il 28 maggio 2019 alle 23:40 UT (Aladin Sky Atlas).

 

 

 

 

 

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