Asteroid procijenjenog promjera 2,53 kilometra napravi puni okret oko svoje osi za samo 4,18 minuta, prema novoj analizi podataka Opservatorija Vera C. Rubin. Objekt označen brojem 491384 time bi bio najveći poznati asteroid s periodom rotacije kraćim od pet minuta. Da se pri tolikoj brzini ne raspadne, mora imati znatnu unutarnju čvrstoću.
Dmitrij Vavilov, Siegfried Eggl i Sarah Greenstreet izdvojili su objekt pomoću novog postupka za analizu mjerenja sjaja. U znanstvenom radu objavljenom 6. listopada na arXivu, koji još nije prošao stručnu recenziju, opisuju kako automatski prepoznati pogrešne procjene rotacije. Za dva velika asteroida s iznimno kratkim periodima preporučuju i neovisnu provjeru dodatnim opservacijama.
Brzina koju sama gravitacija teško podnosi
Mnogi asteroidi nisu jedan kompaktan komad stijene. Sastoje se od krhotina koje zajedno drži ponajprije vlastita, slaba gravitacija. Takva se nakupina pri dovoljno brzoj rotaciji više ne može održati na okupu.
Većina asteroida većih od približno 150 metara ne okreće se brže od jednog okreta u 2,2 sata. Tu granicu mogu prijeći tijela s dovoljnom unutarnjom čvrstoćom: njihove dijelove, uz gravitaciju, na okupu drže i sile koje povezuju materijal, odnosno kohezija.
Za period od 4,18 minuta i procijenjenu veličinu objekta 491384 autori izračunavaju potrebnu kohezijsku čvrstoću od približno 2,3 megapaskala. Takvu čvrstoću može imati i skup čestica povezanih u cjelinu, pa kratki period ne dokazuje da je asteroid jedan golemi blok stijene. Sama rotacija nije dovoljna za potpuno određivanje njegove unutarnje građe.
Promjer je procijenjen iz sjaja asteroida i količine svjetlosti koju njegova površina odražava. Autori su reflektivnost pretpostavili na temelju klasifikacije prema bojama izmjerenima u opservacijama. Ovisno o toj pretpostavci, promjer objekta 491384 mogao bi iznositi od približno 2,11 do 2,85 kilometara.
Sjaj se mijenja, a razmaci među mjerenjima mogu zavarati
Dok se asteroid nepravilnog oblika okreće, mijenja se površina okrenuta prema teleskopu, a s njom i količina odražene Sunčeve svjetlosti. Astronomi prate te promjene sjaja kako bi odredili koliko traje jedan okret. Za takvo mjerenje nije potrebno vidjeti pojedinosti njegove površine.
Problem nastaje kada teleskop objekt snima u nepravilnim razmacima. Nekoliko različitih perioda može podjednako dobro odgovarati istim mjerenjima. Jedan prividni ciklus ponekad odgovara samo dijelu stvarnog okreta, a praznine u nizu mogu stvoriti i posve pogrešan rezultat.
Novi postupak svakom asteroidu prilagođava složenost matematičkog opisa promjena sjaja. Kada ne može pouzdano izdvojiti jedan period, navodi preostala rješenja i procjenjuje koliko je svako od njih uvjerljivo. Kod 491384 jednostavniji matematički opis dao bi dvostruko dulji period. Složeniji opis uspio je obuhvatiti dodatne promjene u krivulji sjaja i izdvojiti period od 4,18 minuta.
Analiza je obuhvatila 9417 asteroida s najmanje 80 fotometrijskih mjerenja. Podaci iz Rubinova kataloga Data Preview 2 dopunjeni su opservacijama iz arhiva Asteroid Institutea. Nakon provjera pouzdanosti izdvojeno je 66 kandidata s periodima kraćima od 2,2 sata, ali nisu svi jednako dobro potvrđeni.
Prije provjere pouzdanosti čak 1487 asteroida imalo je izračunati period kraći od 2,2 sata, a 899 kraći od pet minuta. Velik dio tih prividno brzih rotacija bio je posljedica praznina u mjerenjima ili šuma. Provjere su broj kandidata znatno smanjile.
Novi rekord odnosi se na veličinu
Među ranije poznatim ultrabrzim rotatorima je asteroid 2025 MN45, koji se okreće za oko 1,9 minuta. Objekt 491384 okreće se sporije, ali njegov je procijenjeni promjer veći. Novi rekord odnosi se upravo na veličinu među asteroidima s periodima kraćima od pet minuta.
Drugi veliki asteroid u novom radu, 566130, ima procijenjeni promjer oko dva kilometra i period od 5,34 minute. Time je vrlo blizu, ali ipak izvan granice od pet minuta koju autori koriste za ultrabrze rotatore.
Rubinova otkrića tisuća asteroida prate sve veće količine mjerenja, pa je ručno provjeravanje svakog rezultata sve zahtjevnije. Novi postupak može označiti i sumnjive snimke: ako više nepovezanih asteroida u istoj ekspoziciji pokazuje neobično odstupanje, uzrok može biti u samom mjerenju.
Autori za 491384 i 566130 preporučuju ciljane dodatne opservacije. Neovisno potvrđeni periodi omogućili bi pouzdaniju procjenu čvrstoće koja tako velika tijela održava na okupu dok se okreću.
