Amateurastronomen ontdekken de maan van asteroïde 5457 Queen's

Op 4 september 2023 waren amateurastronomen voorbereid toen de kleine asteroïde 5457 Queen's in de hoofdgordel richting een ster met een magnitude van 12,5 in het sterrenbeeld Vissen bewoog. De Tsjechische astronoom Jan Mánek gebruikte samen met vijf collega's uit Polen en Zwitserland telescopen en camera's om het exacte moment vast te leggen waarop de ster fonkelde, gezien vanaf verschillende locaties. Op basis van deze gegevens kunnen astronomen de grootte en vorm van de asteroïde bepalen.

De waarnemingen waren goed, zelfs beter dan verwacht: Manek legde niet alleen de 1,67 seconden durende eclips van de asteroïde vast toen deze voor de ster langs trok, maar ook een andere die slechts 0,87 seconden later plaatsvond. Na slechts 0,2 seconde zonsverduistering verdween de ster weer - alsof een ander object Queen volgde.

Niemand anders heeft die nacht de tweede occultatie vastgelegd. Maar op 20 september zag Serge Dramonis uit Griekenland dezelfde asteroïde een andere ster overschaduwen. Hij zag ook een "dubbele" zonsverduistering, consistent met de waarnemingen van Manek. Een tweede waarneming bevestigt waar de eerste op zinspeelde: amateurs hebben ontdekt dat Asteroid Queen een maan heeft!

Uit analyse door Christian Weber, de Europese tak van de International Occultation Timing Association, blijkt dat de nog naamloze satelliet een diameter heeft van minder dan 2,8 kilometer. Queen's zelf werd in 1980 ontdekt in Palomar Mountain door Carolyn Shoemaker en was volgens dezelfde analyse slechts ongeveer 25x16 kilometer breed.

Het is bekend dat bijna 500 asteroïden satellieten hebben, waarvan de meeste er maar één hebben, en sommige hebben meerdere satellieten. De manen van Manek en Dramonis zijn echter slechts de tweede asteroïdemanen in de hoofdgordel die zijn ontdekt en bevestigd door middel van occultatiemethoden. De andere werd in 2021 ontdekt door de Australiërs David Gault en Peter Nosworthy en behoort tot 4227 Arecibo.

Andere asteroïde-satellieten die door occultatie zijn ontdekt, zijn onder meer de Neptunus-objecten 5237642014WC510 en 10199 Chariklo Centauri, respectievelijk ontdekt in 2018 en 2014. Mogelijk zijn er nog twee andere asteroïdemanen ontdekt met behulp van stellaire occultatie – 15094 Polymele en 1723762002YE25 – maar deze ontdekkingen wachten nog steeds op onafhankelijke bevestiging.

Asteroïde-satellieten: een korte geschiedenis

In 1993 fotografeerde het Galileo-ruimtevaartuig op weg naar Jupiter de eerste bekende satelliet van een asteroïde, nu Dactyl genaamd, een satelliet van de asteroïde 243Ida. (Pluto werd destijds nog als een planeet beschouwd, dus Charon telde niet mee)

Vier jaar later ontdekten astronomen van het La Silla Observatorium in Chili het eerste binaire asteroïdensysteem door middel van observaties vanaf de grond van de Amor-type nabij-aardse asteroïde 3671 Dyonisus. In 2005 ontdekten astronomen die gebruik maakten van de Very Large Telescope, eveneens in Chili, twee manen die rond de asteroïde 87 Silvia in de hoofdgordel cirkelden. Deze werden bekend als Romulus en Remus en maakten deel uit van het eerste bekende multi-asteroïdensysteem.

Sindsdien zijn alle andere binaire en multi-asteroïdesystemen ontdekt door middel van lichtcurveanalyse, radarmetingen of beeldvorming met ruimtevaartuigen. Nog maar een paar weken geleden ontdekte de Lucy-missie, die momenteel op weg is naar de Main Belt, een andere maan, een contactdubbelster in een baan om 152830 Dinkinesh, die nu officieel Selam heet.

Vooruitgang in occultatieonderzoek

Asteroïde-occultaties zijn niet gemakkelijk te voorspellen of waar te nemen, maar de technologische vooruitgang heeft de vooruitzichten verbeterd.

Toen James McMahon in 1978 de asteroïde 532 Herculina observeerde die een ster met een kracht van 5,9 verborg, waren waarnemingen veel moeilijker. Niettemin rapporteerde hij minstens zeven verschillende ‘uitstervingen’ van de ster, die hij toeschreef aan manen, ringen of een combinatie van beide. Zijn waarneming kon echter blijkbaar niet worden bevestigd.

Toen de Hubble-ruimtetelescoop in 1993 echter de asteroïde 5457 Queen's onderzocht, vond hij geen teken van een maan of ringen. McMahon had alleen zijn ogen en een camera om de gebeurtenis waar te nemen, en vermoeidheid of de dunne wolk van rapporten die nacht hadden hem gemakkelijk kunnen misleiden.

Zoals recente ontdekkingen laten zien, zijn steroccultaties steeds belangrijker geworden als middel om het zonnestelsel te verkennen. De technologie is aanzienlijk volwassener geworden met de komst van snelle, gevoelige camera's en nauwkeurige GPS-timing. De zeer nauwkeurige bepaling van de sterpositie en de baan van de asteroïde die door de Gaia-missie is geleverd, maken occultatievoorspellingen ook betrouwbaarder dan ooit tevoren. Het lijdt geen twijfel dat er binnenkort nog meer planetoïde satellieten, dubbelstersystemen en mogelijk zelfs ringvormige hemelsystemen bestaande uit meerdere satellieten ontdekt zullen worden!