Обнаружен крупнейший сверхбыстрый астероид: 2,5 км за 4 минуты

Астрономы обнаружили самый крупный из известных сверхбыстро вращающихся астероидов. Объект 491384 диаметром около 2,5 километра совершает полный оборот всего за 4,18 минуты, что противоречит классическим представлениям о строении малых тел Солнечной системы.

Открытие было сделано при анализе данных обзора неба, полученных в обсерватории имени Веры Рубин. Исследовательская группа под руководством Дмитрия Вавилова из Вашингтонского университета разработала усовершенствованный метод определения периодов вращения астероидов. В основе подхода лежит разложение кривой блеска в ряд Фурье, порядок которого подбирается для каждого объекта индивидуально. Такой алгоритм позволяет надёжно отделять истинные периодичности от ложных, возникающих из-за нерегулярного и разреженного характера наблюдений.

Традиционно считается, что астероиды размером более 150 метров представляют собой так называемые «кучи обломков» — рыхлые конгломераты, удерживаемые исключительно слабой гравитацией. Для таких тел существует эмпирический предел: они не могут совершать оборот быстрее чем за 2,2 часа. Этот порог получил название «барьер вращения». Превышение барьера означало бы, что центробежные силы разорвут объект, если только он не обладает значительной внутренней прочностью.

В новом исследовании учёные применили свой метод к каталогу объектов Солнечной системы, полученному в рамках второго предварительного выпуска данных (Data Preview 2). Среди тысяч проанализированных астероидов было выявлено 66 кандидатов в сверхбыстрые ротаторы, чьи периоды вращения оказались короче классического барьера. Два из них привлекли особое внимание: астероиды 491384 и 566130, оба крупнее двух километров в поперечнике, совершают полный оборот примерно за пять минут.

Астероид 491384 стал рекордсменом. При диаметре около 2,53 километра его период вращения составляет всего 4,18 минуты. Это делает его самым крупным известным объектом, который вращается быстрее теоретического предела. Для сравнения, подавляющее большинство астероидов подобного размера затрачивают на один оборот от нескольких часов до нескольких суток.

Столь быстрое вращение возможно только в том случае, если астероид обладает высокой внутренней связностью. Рыхлая «куча обломков» при таких скоростях неминуемо распалась бы. Следовательно, 491384 и подобные ему объекты, вероятно, представляют собой монолитные тела или, по крайней мере, обладают значительной когезией, не позволяющей им разлететься на части.

Это открытие ставит под сомнение универсальность модели «куч обломков» для всех крупных астероидов. Оно указывает на то, что среди малых тел Солнечной системы могут существовать объекты с принципиально иной внутренней структурой. Дальнейшее изучение таких экстремальных ротаторов поможет уточнить представления о формировании и эволюции астероидов, а также о процессах, происходивших в ранней Солнечной системе.

Авторы отмечают, что предложенный ими алгоритм может быть использован для автоматической обработки данных будущих крупных обзоров неба. Это позволит существенно расширить выборку известных сверхбыстрых вращателей и получить более полную картину их распределения по размерам и типам орбит. Новые данные, вероятно, заставят пересмотреть существующие теоретические модели, описывающие предельные скорости вращения малых планет.