4 минуты на оборот: астрономы нашли рекордсмена среди астероидов

Астрономы нашли в данных обсерватории Веры Рубин астероид диаметром около 2,5 километра, который, по их расчетам, делает полный оборот вокруг своей оси за 4,18 минуты. Объект с номером 491384 может оказаться крупнейшим из известных астероидов со столь быстрым вращением. Исследование команды Дмитрия Вавилова из Вашингтонского университета опубликовано на сервере препринтов arXiv и пока не прошло научное рецензирование.

Такая скорость помогает понять, как устроен астероид. Многие астероиды представляют собой скопления камней, которые удерживает вместе собственная гравитация. Если такое тело вращается слишком быстро, оно может распасться: слабого притяжения между обломками не хватит, чтобы сохранить его целым. Поэтому астероиды размером больше примерно 150 метров редко совершают оборот быстрее чем за 2,2 часа. Объект 491384 далеко выходит за этот предел. Если оценка его скорости верна, материал внутри должен обладать высокой прочностью. По своей структуре такой астероид скорее напоминает цельную скалу, чем рыхлое скопление обломков.

Астрономы рассчитали скорость с помощью новой программы, которая проверяет, насколько надежны данные о вращении астероидов. Команда изучила наблюдения за 9417 объектами и нашла 66 кандидатов, которые вращаются быстрее указанного предела. Среди них оказались два тела диаметром более двух километров, каждое из которых совершает оборот примерно за пять минут. Расчетный диаметр астероида 491384 составил 2,53 километра.

Телескопу не нужно различать детали поверхности астероида, чтобы оценить скорость его вращения. Большинство таких тел имеют неправильную форму. Когда астероид поворачивается, он отражает к наблюдателю то больше, то меньше солнечного света. Астрономы следят за тем, как меняется яркость, и ищут повторяющийся рисунок — он позволяет вычислить период вращения. Ранее по первым наблюдениям обсерватории Рубин в Чили исследователи уже выявили 19 астероидов, которые, судя по данным, вращаются быстрее предела в 2,2 часа.

Но этот метод может давать ошибки. Телескоп наблюдает астероид не непрерывно, а в отдельные моменты, причем интервалы между ними бывают разными. Из-за пробелов в данных изменения яркости можно неверно связать с периодом вращения. Астрономы способны проверить расчеты вручную, но для тысяч объектов такая работа занимает много времени.

Программа команды Вавилова подбирает способ анализа для каждого астероида отдельно. Она учитывает пробелы в наблюдениях и отмечает подозрительные измерения. Если данные не позволяют уверенно выбрать один период вращения, программа предлагает несколько вариантов и оценивает вероятность каждого. Это помогает отличать необычные астероиды от случаев, когда результат мог возникнуть из-за ошибок или неполных данных.

Исследователи планируют доработать программу для крупных обзоров неба. В частности, они хотят проверять качество отдельных кадров: если яркость сразу нескольких астероидов на одном снимке отклоняется от ожидаемой, причина может быть в самом изображении. Более надежные оценки скорости вращения помогут выяснить, насколько прочны астероиды и как их внутренняя структура связана с тем, как они возникли и менялись за историю Солнечной системы.