Układ Didymos–Dimorphos to para planetoid krążących blisko Ziemi: większy Didymos i jego mały satelita Dimorphos. Układ zalicza się do kategorii potencjalnie niebezpiecznych planetoid i został wybrany jako cel misji DART oraz przyszłej misji Hera w ramach działań związanych z obroną planetarną. W ramach pierwszej z nich NASA 26 września 2022 roku celowo uderzyła w Dimorphos, w wyniku czego czas obiegu Dimorphosa wokół Didymosa skrócił się o około 33 minuty. Wykazano w ten sposób, że da się popchnąć planetoidę w przestrzeni.

Co się jednak stało z powierzchnią i otoczeniem tej pary po uderzeniu? W astronomii jednym z podstawowych narzędzi jest spektroskopia, czyli rozkład światła emitowanego lub odbitego od ciał niebieskich na kolory i porównywanie, które barwy są silniejsze, a które słabsze. Taki „odcisk palca” bywa wskazówką, czy na powierzchni dominuje na przykład krzemianowy pył, czy coś bogatszego w węgiel.

Międzynarodowy zespół z udziałem badaczki z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu w pracy opublikowanej w czasopiśmie Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-025-67242-1) zebrał widma w zakresie światła widzialnego mniej więcej od zieleni do bliskiej podczerwieni. W dodatku zrobił to wielokrotnie, śledząc, jak sygnał zmienia się w trakcie obrotu planetoidy. Takie podejście nazywa się spektroskopią z rozdzielczością rotacyjną i pozwala zauważyć, czy różne fragmenty powierzchni odbijają światło inaczej.

Łącznie przeanalizowano 23 widma: część zebrano około 25 dni po uderzeniu (październik 2022), a część dwa miesiące później (grudzień 2022), korzystając m.in. z teleskopu w Asiago we Włoszech, Large Binocular Telescope w Arizonie i Gran Telescopio Canarias na La Palmie. Badacze zestawili te obserwacje z widmami sprzed uderzenia i sprawdzili, czy ogólna klasa widmowa układu się zmieniła oraz czy pojawiają się drobne różnice związane z geometrią układu i pyłem po zderzeniu.

Widma po zderzeniu są w dużej mierze zgodne z tym, co widziano wcześniej i potwierdzają klasyfikację układu związanego z materiałem krzemianowym, podobnym do wielu zwykłych meteorytów kamiennych. Jednocześnie w szczegółach widać subtelności. Badacze policzyli tzw. nachylenie widma, czyli miarę tego, czy obiekt odbija relatywnie więcej światła w czerwieni niż w zieleni. W październiku wartości tego nachylenia były niższe niż w grudniu, co sugeruje delikatne poczerwienienie w czasie.

Autorzy ostrożnie interpretują to jako możliwy efekt ewolucji chmury pyłu po uderzeniu: mniejsze ziarenka pyłu szybciej są „wydmuchiwane” z okolicy układu przez ciśnienie promieniowania słonecznego, a z czasem zostają większe, które mogą dawać bardziej czerwony sygnał. Alternatywnie rozważają, że część świeżo odsłoniętego materiału mogła nierówno osiąść na powierzchni Didymosa, zmieniając nieco jego barwę w dłuższej skali czasu.

Drugą drobną, ale ciekawą obserwacją są zmiany związane z tzw. zjawiskami wzajemnymi w układzie podwójnym. Chodzi o momenty, gdy z naszej perspektywy jedno ciało zasłania drugie albo gdy jedno z nich wchodzi w cień drugiego - czyli o różne typy zaćmień i zakryć w układzie podwójnym. W takich chwilach w danych częściej pojawiały się niższe wartości nachylenia widma. Autorzy wiążą to nie tyle z tym, że sama powierzchnia Dimorphosa nagle ma inny kolor, ile z faktem, że wokół niego po uderzeniu była chmura wyrzuconego materiału, a jej widoczność zależała od geometrii: kiedy Dimorphos jest w cieniu lub za Didymosem, do naszego teleskopu trafia trochę inna mieszanka światła z powierzchni i z pyłu.

Naukowcy wyraźnie zaznaczają jednak, że takie delikatne różnice mogą zależeć od warunków obserwacji, na przykład od wysokości obiektu nad horyzontem czy od tego, jak dobrze da się skorygować wpływ atmosfery. Dlatego porównują dane z różnych teleskopów i wykonują obliczenia geometrii układu dla każdego widma, żeby sprawdzić, które fragmenty powierzchni były wtedy oświetlone i widoczne. Drobne różnice wyglądają na rzeczywiste, ale nie są na tyle duże, by zmieniały ogólny obraz układu podwójnego.

Historia Didymosa się nie kończy. Europejska misja Hera ma dotrzeć do układu w 2027 roku i zbadać go z bliska, co pozwoli zweryfikować hipotezy wysnute za pomocą teleskopów i zweryfikować wnioski naukowców na temat charakterystyki pyłu unoszącego się w przestrzeni. (PAP)

kmp/ agt/