I en ovanlig observation, astronomer använde National Science Foundations Very Long Baseline Array (VLBA) för att studera effekterna på radiovågor som kommer från en avlägsen radiogalax när en asteroid i vårt solsystem passerade framför galaxen. Observationen gjorde det möjligt för dem att mäta storleken på asteroiden, få ny information om dess form, och förbättrar avsevärt noggrannheten med vilken dess banväg kan beräknas.

När asteroiden passerade framför galaxen, radiovågor som kommer från galaxen var något böjda runt asteroidens kant, i en process som kallas diffraktion. När dessa vågor interagerade med varandra, de producerade ett cirkulärt mönster av starkare och svagare vågor, liknande mönstren för ljusa och mörka cirklar som produceras i markbaserade laboratorieexperiment med ljusvågor.

"Genom att analysera mönstren för de diffrakterade radiovågorna under denna händelse, vi kunde lära oss mycket om asteroiden, inklusive dess storlek och exakta position, och för att få några värdefulla ledtrådar om dess form, "sa Jorma Harju, vid Helsingfors universitet i Finland.

Asteroiden, heter Palma, befinner sig i det stora asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Upptäcktes 1893 av den franske astronomen Auguste Charlois, Palma slutar en bana runt solen vart 5,59 år. Den 15 maj, 2017, den döljer radiovågorna från en galax som heter 0141+268 med radioskuggan som spårar en väg som löper ungefär sydväst till nordost, korsar VLBA -stationen i Brewster, Washington. Skuggan sprang över jordens yta med 32 miles per sekund.

Förutom VLBA:s Brewster -antenn, astronomerna använde också VLBA -antenner i Kalifornien, Texas, Arizona, och New Mexico. Asteroidens passage framför radiogalaxen, en händelse som kallas en ockultation, påverkade egenskaperna hos signalerna som mottogs på Brewster i kombination med dem från var och en av de andra antennerna.

Omfattande analys av dessa effekter gjorde att astronomerna kunde dra slutsatser om asteroidens beskaffenhet. I nära överensstämmelse med tidigare observationer, de mätte asteroidens diameter som 192 kilometer. De fick också veta att Palma, som de flesta andra asteroider, skiljer sig markant från en perfekt cirkel, med ena kanten troligen ihålig. Formbestämning, sa astronomerna, kan förbättras ytterligare genom att kombinera radiodata med tidigare optiska observationer av asteroiden.

Astronomer, både amatör och professionell, observerar vanligtvis asteroida ockultationer av stjärnor, och registrera förändringen i ljusstyrka, eller intensitet, av stjärnans ljus när asteroiden passerar framför den. VLBA -observationen är unik eftersom den också gjorde det möjligt för astronomerna att mäta hur mycket vågornas toppar förflyttades av diffraktionen, en effekt som kallas ett fasskifte.

"Detta tillät oss att begränsa formen av Palma med en enda, kort mätning, sa Leonid Petrov, ansluten till Geodesy and Geophysics Lab, NASA Goddard Space Flight Center.

"Att observera en asteroidokultation med VLBA visade sig vara en extremt kraftfull metod för dimensionering av asteroider. Dessutom har sådana radiodata skulle omedelbart avslöja märkliga former eller binära följeslagare. Det betyder att dessa tekniker utan tvekan kommer att användas för framtida asteroidstudier, "sa Kimmo Lehtinen, av Finlands geospatiala forskningsinstitut, i Masala, Finland.

Ett stort resultat från observationen var att förbättra precisionen med vilken asteroidens bana kan beräknas.

"Även om Palmas position har mätts mer än 1, 600 gånger under de senaste 120 åren, den här VLBA -mätningen minskade osäkerheten i den beräknade banan med en faktor 10, "sa Mikael Granvik, vid Luleå tekniska universitet i Sverige och Helsingfors universitet, Finland.

"Detta är en ganska ovanlig användning för VLBA, och det visar att VLBA:s utmärkta tekniska förmågor, tillsammans med sin stora flexibilitet som forskningsverktyg, kan på några oväntade sätt bidra till många områden inom astronomi, "säger Jonathan Romney från Long Baseline Observatory, som driver VLBA.

Harju, Lehtinen, Petrov, och Romney, tillsammans med Mikael Granvik från Luleå tekniska universitet i Sverige, Karri Muinonen vid Helsingfors universitet, Uwe Bach från Max Planck Institute for Radioastronomy i Bonn, Tyskland, och Markku Poutanen från Finlands geospatiala forskningsinstitut, rapporterade sina fynd i Astronomisk tidskrift .

Long Baseline Observatory är en anläggning från National Science Foundation, drivs under samarbetsavtal av associerade universitet, Inc.