В понедельник космическое агентство опубликовало эффектные кадры столкновения зонда DART с одним из астероидов бинарной системы Дидимус, запечатленные сразу с двух крупнейших астрофизических обсерваторий NASA - телескопа Джеймса Уэбба и его старшего "коллеги" - телескопа Хаббла.Наблюдения Hubble и Webb за системой Дидимос - Диморфос после столкновения.

Полученные фотоизображения стали первым совместным проектом двух величайших астрономических инструментов. По словам экспертов, "подобное партнерство позволит лучше понять последствия столкновения космических объектов".

Если Webb изучает Вселенную в ИК области спектра, то телескоп Hubble регистрирует оптическое излучение, видимое человеком. Исследование последствий удара в различных областях спектра поможет лучше понять структуру и размеры пылевого облака, а также определить ее состав. говорится в пресс-релизе. Комбинация этих данных с наблюдениями наземных радиотелескопов поможет астрономам понять эффективность кинетического удара в изменении орбиты астероида.

"Webb и Hubble подтвердили то, о чем мы в NASA знали всегда: благодаря совместной работе нам удалось узнать намного больше", - говорится в заявлении руководителя NASA Билла Нельсона. "Впервые Webb и Hubble практически синхронно произвели съемку одного и того же космического объекта: астероида, столкнувшегося с космическим зондом после длительного путешествия. Весь мир с нетерпением ждет предстоящих открытий от Webb и Hubble и наших наземных обсерваторий - о программе DART и не только".

Уэбб наблюдал за столкновением в течение пяти часов

Космический телескоп с помощью своей камеры Near-Infrared Camera (NIRCam) выполнил одно наблюдение до момента столкновения, а затем еще целую серию в течение следующих нескольких часов. На 10 фотографиях видно плотное, компактное ядро, а "шлейфы космического вещества выглядят как струйки, исходящие из эпицентра удара".

На этом снимке, полученном с помощью инструмента JWST (Near-Infrared Camera instrument) NASA, показан Диморфос, астероид-луна в двойной системе астероидов Дидимос, примерно через 4 часа после удара. 

Операторы Уэбба и научные специалисты столкнулись с необычными проблемами по мере приближения DART к своей цели вследствие высокой скорости перемещения астероида. В течение нескольких недель, предшествовавших столкновению, команды работали круглые сутки, чтобы "разработать и протестировать метод отслеживания астероидов, движущихся в три раза быстрее, чем первоначально установленный для Уэбба предел скорости".

"Я не испытываю ничего, кроме огромного восхищения перед командой операторов миссии Webb, которые сделали это реальностью", - отметила главный исследователь Кристина Томас из Университета Северной Аризоны во Флагстаффе. "Мы планировали эти наблюдения годами, а затем подробно обсуждали их в течение нескольких недель, и я очень рада, что это стало реальностью".

На снимках Хаббла видны выбросы от удара

Хаббл также сделал снимки системы Дидимос - Диморфос до столкновения DART о поверхность Диморфоса, а затем каждые 15 минут после удара - всего 45 изображений.

Изображения, полученные с помощью Wide Field Camera 3, показывают удар в видимом свете; выбросы от столкновения напоминают лучи, расходящиеся от тела астероида. Некоторые из лучей выглядят слегка изогнутыми, но астрономам еще предстоит определить, что это может означать.

На этих изображениях с космического телескопа Хаббл, полученных через 22 минуты, 5 часов и 8,2 часа после намеренного столкновения аппарата DART НАСА с Диморфосом, видны расширяющиеся шлейфы выброса из тела астероида.

Согласно снимкам Хаббла, яркость системы после столкновения увеличилась в три раза. Астрономы увидели, что яркость оставалась стабильной даже через восемь часов после удара.

"Когда я увидел данные, я буквально потерял дар речи, ошеломленный удивительными деталями выброса, которые запечатлел Хаббл, - поделился впечатлениями Цзянь-Ян Ли из Института планетарных наук в Тусоне, штат Аризона, возглавлявший наблюдения Хаббла. "Я чувствую себя счастливым свидетелем этого момента и частью команды, благодаря которой это произошло".

Впереди еще много работы

В самое ближайшее время специалисты проведут дополнительные исследования системы астероидов с помощью инструмента Webb Mid-Infrared Instrument и спектрографа Near-Infrared Spectrograph. Полученная информация поможет астрофизикам оценить химическую структуру Диморфоса.

Одновременно с этим обсерватория Хаббл в течение следующего месяца выполнит не менее десяти различных измерений в системе бинарных астероидов. По словам представителей ведомства, "благодаря регулярным и продолжительным исследованиям выброшенного вещества, а также наблюдениям за тем, как шлейф обломков разрастается и исчезает с течением времени, мы получим ясное представление об эволюции облака от момента выброса до его полного исчезновения".

Энди Ривкин, руководитель исследовательской группы DART из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд, подвел краткий итог этой уникальной операции: "Это бесценные кадры невиданного ранее события".  
Источники: NASA, Journal Interesting Engineering, Hubble Site
1. (https://hubblesite.org/contents/news-releases/2022/news-2022-047)
2.  (https://interestingengineering.com/science/images-of-dart-asteroid-crash)
3.  (https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/webb-hubble-capture-detailed-views-of-dart-impact/)