La partecipazione italiana all’osservazione dell’occultazione prodotta dall’asteroide (357) Ninina il 28 febbraio 2021

22 Marzo 2021 / Commenti disabilitati su La partecipazione italiana all’osservazione dell’occultazione prodotta dall’asteroide (357) Ninina il 28 febbraio 2021

Galassia Astrofili UAI-Ricerca

Rimandando per dati più completi a un prossimo articolo, che cureremo per la rivista, vorremmo presentare i risultati di una interessante e ben seguita osservazione di occultazione asteroidale, cui gli astrofili italiani han dato un contributo essenziale. La sera del 28 febbraio 2021, attorno alle 21h27m30s (TU), era prevista una occultazione di una stella di mag V 13.9 nella costellazione dei Gemelli, catalogata come UCAC4 535-039274, da parte dell’asteroide (357) Ninina, che stando alle previsioni sarebbe dovuto apparire in quel momento di mV 14.1.

Come accade per tutte le occultazioni, negli istanti immediatamente precedenti e successivi all’occultazione, i due oggetti sarebbero stati così vicini da divenire irrisolvibili uno dall’altro con qualunque strumento terrestre, formando un unico punto luminoso. Questo avrebbe avuta una luminosità equivalente alla somma delle loro due distinte magnitudini (13.2), che sarebbe improvvisamente calata di 0.9 m, al valore di 14.1 durante l’occultazione, durante la quale sarebbe rimasta visibile la sola luce dall’asteroide.

L’evento era stato previsto sia da noi (ITALOccult) che da altri due centri di calcolo, in Spagna e repubblica Cèca. Come avviene normalmente le tre previsioni non erano coincidenti (essendo diversi i metodi di calcolo e la data dell’ultimo update) ma si discostavano per alcune decine di km l’una dall’altra. La fig.1 riporta la nostra previsione.

Fig. 1 – Visione, “in soggettiva” dall’asteroide, della traccia di occultazione sulla superficie terrestre. Come si vede dalla sottilissima falce illuminata, (357) Ninina era assai vicino all’opposizione rispetto al Sole. Le linee sulla figura indicano il moto del centro previsto dell’ombra dell’asteroide (verde), i margini destro e sinistro dell’oggetto (in blu), i margini corrispondenti all’errore di 1s (rosso marcato) e 2s (rosso tenue). L’ombra si muoveva in direzione Sud-Nord, impiegando una ventina di minuti ad attraversare la Terra. Il “primo contatto” avveniva fra l’Africa e l’Antartide, mentre l’ultimo era in una zona desertica della Siberia.

L’evento era piuttosto facile e attraente: innanzitutto di (357) Ninina non si ha al momento alcuna sagoma ricavata dalla curva di luce. A questo proposito c’è da segnalare che, per combinazione, nei giorni precedenti erano state fatte misure fotometriche, proprio in vista di ottenere la sua curva di luce, da Lorenzo Franco, noto osservatore italiano specializzato in quel settore. Quindi se Lorenzo riuscirà ad ottenere un sagoma, ricavandola per inversione dalla curva di luce, avremo già dei buoni dati osservativi ottenuti in occasione di questa occultazione, per poter testare la sagoma stessa. La stella occultata era si debole, ma alla portata di una strumentazione amatoriale media. Dell’asteroide erano già state osservate in precedenza 7 occultazioni, fra il settembre 2003 e il gennaio 2021. Fra di esse una buona osservazione statunitense con 8 corde positive nel settembre 2017 (vedi fig. 2). Intrigante la durata prevista per l’occultazione del 28 febbraio, che avrebbe potuto raggiungere i 16.9 s per una postazione posta al centro della linea d’ombra. Il calo previsto di magnitudine, sia pure se non abissale, aveva comunque un valore di quasi 1 mV, in grado di essere facilmente rivelato anche nel caso di una osservazione disturbata da una media turbolenza atmosferica.

Fig. 2 – I dati dell’occultazione del 2017 da parte di  Ninina. Le varie corde definiscono una sagoma tendenzialmente ellissoidale dell’asteroide. Le corde si interrompono all’inizio dell’occultazione (quadrato verde) per riprendere a fine occultazione(quadrati rossi). 

Mediante la suite (free)Occult è possibile riaggiustare i tempi ottenuti, (ovviamente in origine  presentanti uno sfasamento temporale, a seconda della posizione lungo la traccia delle singole postazioni) riconducendoli tutti ad una stessa posizione matematica rispetto al percorso dell’asteroide. La corda centrale rosa (punteggiata ogni secondo) rappresenta la previsione per il moto del centro dell’asteroide nell’occultazione del 2017. E’ evidente come il centro reale sia risultato in quel caso in anticipo di circa 8 s rispetto alla previsione, e spostato di una ventina di km verso Sud. Tutte le osservazioni  di occultazioni precedenti per un dato asteroide sono visibili anche  nella suite Occultwatcher, utilissimo strumento per le previsioni di occultazioni, per lo scambio di risultati preliminari mano a mano  che vengono comunicati, la cartina del campo interessato, i tempi calcolati per la propria località ecc.

Questo interesse, unito ad un sollecito che avevamo fatto a livello di occultazionisti e osservatori di asteroidi italiani, ha fatto si che si siano resi disponibili 25 osservatori europei di cui 13 “italo parlanti” (italiani e ticinesi). Qualcun altro poi si è aggiunto spontaneamente senza segnalare preventivamente la sua partecipazione, e tre hanno avuto problemi tecnici al telescopio o di meteo e non han potuto effettuare l’osservazione . La distribuzione geografica di quelle annunciate compare nella fig. 3.

Fig. 3 – Le postazioni annunciate per l’ occultazione prodotta da (357) Ninina la sera del 28 febbraio 2021. Le singole postazioni coincidono col centro della base dei telescopi che compaiono in figura.

Le tecniche utilizzate dai singoli osservatori sono state diverse, e compaiono nella tabella 4 che riporta tutti i risultati pervenuti dagli osservatori “italoparlanti”. Ovviamente la diversa esperienza, strumentazione, tecnica osservativa ecc. ha prodotto dati con differente risoluzione temporale, che va dai ± 0.16 ai ± 2.5 s. Importante era poi un riferimento assoluto nei timing. Sostanzialmente non ci sono stati grossi problemi a mantenere l’errore sotto a secondo, anche se una delle corde ha mostrato una traslazione di circa 2 s rispetto alle corde vicine, ed è stata dunque corretta”esteticamente” anche se il suo dato non è rientrato nel calcolo della sagoma.

Fig. 4 – Le quattordici osservazioni italiane. Le singole colonne riportano: nome dell’osservatore; località e altezza in metri sul livello del mare della postazione; longitudine e latitudine della stessa; il tipo di strumento utilizzato (N = Newton, SC = Schmidt-Cassegrain, Rf. = rifrattore) col diametro in millimetri dello stesso; 

la tecnica osservativa (CCD singole immagini con camere CCD – che presentano l’inconveniente di un tempo di scarico/ricarico fra una immagine e l’altra, che arrivava in ceti casi ad oltre 2s – o video per filmati con tele camerine specifiche per le occultazioni o CMOS); D e R sono gli istanti di inizio e fine occultazione, cui segue la durata della stessa come osservata dalle singole postazioni.

Uno degli aspetti più interessanti del citato software (libero) Occultwatcher è quello di avere , pressoché in diretta, una prima idea dei risultati preliminari ottenuti dagli altri osservatori. Questi compaiono alla base della pagina contenente le previsioni personalizzate (vedi fig. 5).

Fig. 5 – Particolare della home page personalizzata di Occultwatcher, che riporta le previsioni e i risultati osservativi via via comunicati. 

Nella parte superiore sono riportati alcuni dei dati relativi alla previsione: il tempo locale, la probabilità da quella postazione di assistere ad una occultazione positiva(tale valore è il combinato della precisione delle coordinate stellari e degli elementi orbitali dell’asteroide), la magnitudine combinata di asteroide+stella, la corda (= distanza) della propria postazione rispetto al centro della linea d’ombra prevista, l’affidabilità della previsione (che cresce da 1 a 100), l’ultimo aggiornamento della previsione stessa, la durata massima (in secondi) nel caso di una occultazione centrale, le postazioni prenotatesi e altri dati tagliati nella figura). La parte inferiore oltre a dati e link, riporta una linea colorata orizzontale con indicate in verde gli estremi previsti per la sagoma dell’asteroide, in arancio la zona con errore fino a 1 s, nonché età, distanza e altezza sull’orizzonte della Luna). I trattini verticali (inizialmente in blu – vedi fig. 4 – poi nei giorni immediatamente precedente con un codice di diverse tonalità di blu che indicano la minore o maggiore previsione di copertura nuvolosa) assumono poi, ad occultazione avvenuta, i seguenti colori in codice: risultato positivo (verde), negativo (rosso), mancata osservazione (nero), risultato non ancora comunicato (blu).

La sottostante figura 6 riporta una delle osservazioni positive ottenute. Si tratta della curva di luce, ottenuta grazie al programma di riduzione Limovie, da Gianni Casalnuovo, da Laives (BZ).

La figura mostra, in unità strumentali di flusso, l’andamento della luminosità di stella+asteroide (rombi blu) e di una vicina stella usata quale confronto (arancio). La scala dei tempi in basso segna la successione dei singoli frame video (della curata ciascuno di 0.4 s di integrazione) a partire da un frame 98 con tempo noto.

            Tutte le osservazioni italiane, grazie ad una funzione del software Occult, sono state ricondotte ad un’unica figura complessiva, nella figura 7. Come si vede le diverse corde positive (per le quali è mostrata la sola durata dell’occultazione) e negative (linee continue) individuano già una forma sostanzialmente ellissoidale, con diametri pari a  123×89 km    

La cosa è affinata dall’utilizzo anche delle altre osservazioni europee, che portano alla seguente figura 8

(357) Ninina è dunque risultato, in questa occultazione, un ellissoide con diametro 119×90 km, con l’asse principale inclinato di un angolo di 14° rispetto alla visuale dalla Terra. Anche stavolta la previsione ha continuato a presentare un errore 42 km (il centro, vedi l’asterisco accanto al n° 14 scritto in figura, è passato essenzialmente ad Ovest della previsione). Questo ha fatto sì che, ad esempio, l’occultazione sia risultata positiva a Massa (inizialmente prevista 15 km fuori sagoma) mentre l’opposto sembra essere avvenuto per Paolo Fini ad Impruneta (Fi) inizialmente ampiamente dentro il bordo della striscia d’ombra, ma che poi ha avuto un risultato negativo. Nella figura i quadratini rosso e verde indicano, rispettivamente, l’inizio e fine occultazione. Per ciascuno di essi è indicato la banda d’errore, in alcuni casi effettivamente un poco eccessiva.

Come dicevamo in un prossimo articolo per la rivista faremo una storia più completa ed una analisi più accurata dei dati. Per adesso vi salutiamo, sperando di ritrovarci, ancora più numerosi, in qualche prossima occultazione.

Il Gruppo Astrofili Massesi

ITALOccult

Ringraziamenti: si ringraziano tutti i partecipanti all’osservazione, nonché Eric Frappa (Euraster) per la sagoma europea, Michele Bigi per la sagoma italiana.