Астрономы обнаружили крупнейший из известных астероидов, вращающихся с экстремальной скоростью. Объект под номером 491384 имеет расчетный диаметр около 2,53 км и совершает полный оборот вокруг своей оси всего за 4,18 минуты. Такое вращение создает загадку: рыхлое скопление камней при подобных нагрузках должно было бы разрушиться.

Исследование провела международная команда под руководством Дмитрия Вавилова из Вашингтонского университета в Сиэтле при участии специалистов Института астрономии РАН в Санкт-Петербурге. Результаты опубликованы на сервере arXiv, где размещаются научные работы, еще не прошедшие рецензирование.

Почему астероиды не должны вращаться так быстро

Многие астероиды представляют собой не цельные каменные глыбы, а так называемые «кучи щебня» — скопления обломков, удерживаемых преимущественно собственной гравитацией. Если такой объект вращается слишком быстро, центробежные силы могут преодолеть слабое притяжение между фрагментами, и астероид начнет разрушаться.

Для астероидов диаметром более примерно 150 метров наблюдается характерный предел: большинство из них не вращается быстрее одного оборота примерно за 2,2 часа. Это ограничение называют спиновым барьером.

Объекты, которые преодолевают его, представляют особый интерес для ученых. Чтобы сохранять целостность при столь быстром вращении, они, вероятно, должны обладать значительной внутренней прочностью — например, быть относительно цельными каменными телами, а не рыхлыми скоплениями обломков.

Астероид 491384 особенно примечателен сочетанием размера и скорости вращения. При диаметре более двух километров он совершает оборот за считаные минуты, что делает его исключительным объектом среди известных сверхбыстрых ротаторов.

Как ученые отличают настоящих рекордсменов от ошибок наблюдений

Скорость вращения астероидов часто определяют по изменению их яркости. Поскольку большинство таких тел имеют неправильную форму, во время вращения они отражают разное количество солнечного света. По периодическим колебаниям яркости астрономы могут оценить период вращения.

Однако наблюдения не всегда дают непрерывную картину. Телескопы фиксируют объект в отдельные моменты, между которыми могут оставаться значительные промежутки. Из-за таких пробелов реальные изменения яркости легко перепутать с другими колебаниями, что приводит к неверным оценкам периода вращения.

Чтобы уменьшить число подобных ошибок, команда Вавилова разработала программное обеспечение, которое автоматически анализирует измерения яркости, учитывает неполноту наблюдений и отмечает подозрительные данные.

Исследователи применили систему к выборке из 9417 астероидов. В результате они выделили 66 кандидатов в сверхбыстрые ротаторы. Два объекта из этой группы имеют диаметр более двух километров и вращаются примерно за пять минут, но астероид 491384 оказался самым быстрым среди них: его период составляет 4,18 минуты при расчетном диаметре 2,53 км.

Важно, что речь идет о кандидатах, выявленных при анализе наблюдений. Поскольку исследование еще не прошло рецензирование, выводы предстоит дополнительно проверить.

Что рекордный астероид может рассказать о строении малых тел

Если период вращения и размер астероида 491384 подтвердятся, его существование станет важным свидетельством того, что крупные астероиды могут выдерживать гораздо более высокие нагрузки, чем типичные рыхлые объекты.

Вероятное объяснение заключается в высокой внутренней прочности: тело может быть сравнительно монолитным или иметь настолько прочную структуру, что не разрушается под действием быстрого вращения. Однако одни только измерения яркости не позволяют окончательно установить, как именно устроены его недра.

В дальнейшем исследователи рассчитывают использовать автоматизированный анализ для изучения больших массивов астрономических наблюдений. Это поможет надежнее определять периоды вращения астероидов и выяснять, насколько распространены подобные экстремальные объекты.

Такие данные важны не только для поиска новых рекордсменов. Они могут уточнить представления о том, как астероиды формируются, сталкиваются, накапливают обломки и со временем меняют свою структуру.