¿Puede el telescopio Gaia detectar pequeños asteroides capturados temporalmente cerca de su órbita de Lagrange?

El telescopio espacial Gaia se encuentra en una órbita de Lissajous alrededor del punto 2 de Lagrange Sol-Tierra. El período de la órbita es de unos 180 días y el tamaño de la órbita es de 263 000 x 707 000 x 370 000 km. Se ha llegado a la conclusión teórica de que debería haber una población de orbitadores capturados temporalmente (TCO) alrededor de ese punto de Lagrange. Todos menos un puñado de ellos deberían tener menos de un metro de diámetro y ser demasiado pequeños para ser observados desde la Tierra. Solo se ha observado un TCO, 2006 RH120 , uno de 5 metros de diámetro.

Dado que Gaia estará en una órbita similar a la de los TCO y escaneará todo el cielo varias veces en los próximos años, y un telescopio IR es sensible a los asteroides, me pregunto si será capaz de detectar tales TCO. Y si es así, ¿qué podríamos averiguar sobre ellos? Gaia no rastreará ningún asteroide cercano, si atrapa el mismo TCO más de una vez, supongo que será por casualidad. ¿Podría Gaia aprender sobre sus tamaños, órbitas, composiciones superficiales?

Respuestas (2)

No

Los objetos cercanos a la Tierra (NEO, por sus siglas en inglés) pueden capturarse temporalmente para orbitar la Tierra, como se explica en la referencia citada en la pregunta. Tal captura debe implicar invariablemente que el NEO pase por los puntos L1 o L2, que son los puntos de silla en el potencial binario corrotante del sistema Tierra-Sol.

Por lo tanto, estos objetos tienen una energía de co-rotación (constante de Jacobi) lo suficientemente alta como para ingresar a la región alrededor de la Tierra a través de esos puntos de silla. Dado que solo pueden escapar de esa región saliendo por los mismos puntos de silla, puede pasar un tiempo antes de que "encuentren" la salida, es decir, son capturados temporalmente.

Sin embargo, mientras leo ese documento, no hay expectativas de NEO capturados en órbitas alrededor de los puntos L1/L2. De hecho, no hay órbitas estables alrededor de esos puntos de Lagrange y, por lo tanto, no se esperan tales satélites capturados. De hecho, este es uno de los principales beneficios de colocar un satélite artificial allí. También significa que, para mantener a Gaia en L2, deberá corregir su órbita de vez en cuando. De lo contrario, eventualmente se alejará de la región L2. Esto tiene la ventaja de que allí no se acumularán desechos espaciales de misiones como esta.

Por lo tanto, para responder a su pregunta : no hay satélites que orbiten cerca de L2 por descubrir. La probabilidad de que pase cualquier asteroide (en su camino hacia o desde la captura temporal) es bastante pequeña o, de manera equivalente, el NEO típico que pasa allí regularmente es pequeño (1 m más o menos), es decir, apenas detectable. Además, cualquier NEO que se mueva cerca de Gaia tendrá un gran movimiento propio y es muy poco probable que se vea en más de un escaneo (y los diferentes avistamientos no pueden relacionarse).

Por supuesto, los NEO en otros lugares pueden y serán detectados por Gaia, como se explica en otra respuesta, en particular los asteroides troyanos (que orbitan L4/L5 en órbitas estables) de la Tierra y Marte.

La posibilidad de que un asteroide pase es pequeña y es irrelevante para saber si dicho objeto podría detectarse en caso de que realmente pasara. Además, ser detectado en 'solo en un escaneo' sigue siendo detección, que es la pregunta que se hizo. Argumentar la improbabilidad y la incapacidad de correlacionar diferentes vislumbres del mismo objeto no mueve la detección real de tales objetos por parte de Gaia de la columna del sí a la columna del no.
Un objeto pequeño refleja menos luz y puede estar por debajo del límite significativo del CCD. De un solo escaneo, uno solo sabe "había algo allí en esta dirección" (lo cual es exacto en una dimensión e inexacto en la otra), pero Dios sabe qué. Esto no es una detección .

Sí.

Detección de asteroides troyanos del Sistema Solar interior por Gaia (pdf):

El satélite Gaia, planeado para ser lanzado por la Agencia Espacial Europea (ESA) en 2013, es la misión de astrometría de próxima generación después de Hipparcos. Mientras mapea todo el cielo, se espera que la misión espacial Gaia descubra miles de Objetos del Sistema Solar. El se incluirá asteroides cercanos a la Tierra y objetos en alargamientos solares tan bajos como 45 grados, que son difíciles de observar con telescopios terrestres. Presentamos los resultados de simulaciones para la detección de asteroides troyanos en las órbitas de la Tierra y Marte por parte de Gaia .

Sí, pero los asteroides troyanos estarían 1000 veces más lejos que los orbitadores capturados temporalmente alrededor del mismo punto de Lagrange que Gaia.
Eso solo implica que los que orbitan el mismo punto de Lagrange aparecerán más brillantes. Es dudoso que algo se acerque lo suficiente como para mostrar un disco, y mucho menos estar fuera de foco. Dependiendo del tiempo de exposición, es probable que veas más rayas con los que están cerca, pero eso solo te indicará que están cerca o que se mueven absurdamente rápido.
Tu respuesta es incorrecta . La pregunta consideró asteroides cerca del punto L1 de la Tierra. Los troyanos están cerca de L4 y L5. La detectabilidad de estos últimos no implica la de los primeros, incluso si existieran.
@Walter L2, no L1. Tu comentario está mal :-)
Ummm... ¿Sabe que los objetos capturados temporalmente no son troyanos? ¿Sabe que los TCO son ~ 2-3 distancia lunar, no 1.0 AU?