U ranoj fazi puštanja u rad Opservatorij Vera C. Rubin zabilježio je asteroid promjera oko 710 metara koji puni okret završi za 1,88 minuta. Time je postavljen rekord: nikada prije nije potvrđen asteroid veći od 500 metara koji se okreće tako brzo, a rezultat nosi posljedice za razumijevanje čvrstoće i unutarnje građe malih tijela u Sunčevu sustavu.
Tijekom programa “First Look” u lipnju 2025. objavljeno je da je u kratkom promatračkom nizu zabilježeno nekoliko tisuća asteroida, pri čemu je oko 1900 potvrđeno kao ranije nepoznato. Unutar tog skupa izdvojeno je 19 asteroida s iznimno kratkim periodima rotacije, uključujući i objekt koji se ističe kombinacijom veličine i brzine bez presedana.
Studiju vodi Sarah Greenstreet, astronomkinja NOIRLaba i voditeljica radne skupine za objekte bliske Zemlji i međuzvjezdane objekte u okviru znanstvene suradnje Opservatorija Vera C. Rubin. Rezultati su predstavljeni u radu objavljenom u časopisu The Astrophysical Journal Letters i na 247. sastanku Američkog astronomskog društva u Phoenixu.
Opservatorij je zajednički program NOIRLaba Nacionalne zaklade za znanost i Nacionalnog akceleratorskog laboratorija SLAC pri američkom Ministarstvu energetike. NOIRLab vodi udruga AURA.
Luca Rizzi, programski direktor NSF-a za istraživačku infrastrukturu, izjavio je: “Opservatorij Vera C. Rubin pronaći će pojave za koje nitko nije ni znao da ih treba tražiti.” Dodao je da će s početkom desetogodišnjeg pretraživanja neba ovaj neuobičajeno brzo rotirajući asteroid biti tek uvod u velike količine novih podataka koje će opservatorij prikupljati iz noći u noć.
Desetogodišnji program nazvan “Legacy Survey of Space and Time (LSST)” osmišljen je kao ponavljano snimanje noćnog neba južne hemisfere tijekom deset godina, s ciljem stvaranja širokog i vremenski neprekinutog zapisa promjena na nebu. Početak programa očekuje se u idućim mjesecima.
Otkrivanje ovako brzog rotatora temelji se na podacima prikupljenima tijekom približno deset sati opažanja raspoređenih kroz sedam noći u travnju i svibnju 2025., u fazi ranog puštanja sustava u rad. Riječ je o prvoj recenziranoj znanstvenoj publikaciji koja se oslanja na podatke kamere LSST (LSST Camera), najveće digitalne kamere na svijetu.
Regina Rameika, pomoćnica ravnatelja u američkom Ministarstvu energetike za fiziku visokih energija, izjavila je: “Ulaganje Ministarstva energetike u tehnologiju opservatorija, posebno u kameru LSST, već pokazuje koliko je bilo važno. Otkrivanja poput ovog iznimno brzo rotirajućeg asteroida izravan su rezultat sposobnosti opservatorija da prikuplja vremenski razlučive podatke visoke razlučivosti i time proširi ono što se do sada moglo pouzdano opažati.”
Aaron Roodman iz SLAC-a naglasio je operativnu brzinu sustava: “Već se vidi snaga kombinacije kamere LSST i brzine opservatorija. Sustav može snimiti jednu sliku svakih 40 sekundi.” Dodao je da mogućnost otkrivanja tisuća novih asteroida u tako kratkom vremenu najavljuje opseg rezultata koji se očekuje tijekom desetogodišnjeg programa.
Rotacija kao trag o sudarima i građi
Asteroidi se, uz gibanje oko Sunca, okreću i oko vlastite osi, pri čemu se njihovi periodi rotacije protežu u vrlo širokom rasponu. Brzina vrtnje nosi važne informacije o uvjetima u kojima su ta tijela nastala prije više milijardi godina, ali i o procesima koji su ih mijenjali tijekom njihove kasnije evolucije. Iznimno brza rotacija može biti posljedica snažnog sudara u prošlosti, koji je ubrzao vrtnju i upućuje na to da je riječ o fragmentu nekada većeg asteroida.
Takva rotacija istodobno postavlja jasnu fizikalnu granicu: tijelo mora imati dovoljnu unutarnju čvrstoću kako se pod djelovanjem centrifugalnih sila ne bi raspalo. Za velik dio populacije smatra se da su asteroidi takozvane nakupine krhotina, sastavljene od mnoštva manjih komada stijena i krša koje na okupu drži uglavnom vlastita gravitacija. Kod takvih tijela postoji ograničenje brzine vrtnje koje ovisi o gustoći i mehaničkim svojstvima materijala.
Za asteroide u glavnom asteroidnom pojasu ta se granica stabilnosti uobičajeno navodi oko 2,2 sata po jednom okretu. Objekti koji se okreću brže od toga moraju biti strukturno znatno čvršći kako bi ostali cjeloviti. Što je period rotacije kraći, a promjer tijela veći, to su zahtjevi za čvrstoćom materijala veći.
U provedenoj analizi obuhvaćeno je 76 asteroida s pouzdano određenim periodima rotacije. Među njima je identificirano 16 superbrzih rotatora, s periodima između približno 13 minuta i 2,2 sata, te tri ultrabrza rotatora koji puni okret završe za manje od pet minuta.
Svih 19 novoprepoznatih brzih rotatora dulje je od oko 91 metar. Najbrže rotirajući asteroid glavnog pojasa u tom uzorku nosi oznaku 2025 MN45; promjera je oko 710 metara i puni okret završi za 1,88 minuta. Upravo ta kombinacija veličine i brzine čini ga najbrže rotirajućim do sada poznatim asteroidom promjera većeg od 500 metara.
Greenstreet ističe: “Jasno je da ovaj asteroid mora biti građen od materijala vrlo velike čvrstoće kako bi ostao u jednom komadu dok se tako brzo okreće.” Dodaje i: “Naši proračuni upućuju na kohezijsku čvrstoću sličnu čvrstoj stijeni, što je donekle iznenađujuće jer se za većinu asteroida smatra da su takozvane nakupine krhotina, sastavljene od mnogih malih komada stijena i krša koji su se povezali pod djelovanjem gravitacije tijekom nastanka Sunčeva sustava ili kasnijih sudara.”
Rekordi izvan bliske Zemljine okoline
Dosada su se najbrže rotirajući asteroidi najčešće otkrivali među objektima bliskim Zemlji, ponajprije zato što su zbog manje udaljenosti sjajniji i pogodniji za precizna fotometrijska mjerenja. U glavnom asteroidnom pojasu takvi su objekti rjeđe bilježeni, jer veća udaljenost znači slabiji signal i znatno zahtjevnije određivanje kratkih perioda rotacije.
U analiziranom uzorku, uz jednu iznimku, svi novoprepoznati brzi rotatori nalaze se u glavnom asteroidnom pojasu, a neki i neposredno izvan njegova vanjskog ruba. To pokazuje da se ekstremno brzo rotirajući asteroidi sada pouzdano identificiraju na znatno većim udaljenostima nego prije, što je izravna posljedica velike moći prikupljanja svjetlosti i visoke preciznosti mjerenja sustava Opservatorija Vera C. Rubin.
Uz asteroid 2025 MN45, kao posebno zapaženi primjeri izdvajaju se i objekti 2025 MJ71 s periodom rotacije od 1,9 minuta, 2025 MK41 s 3,8 minuta, 2025 MV71 s 13 minuta te 2025 MG56 s 16 minuta. Svi su promjera nekoliko stotina metara i ubrajaju se među najbrže rotirajuće subkilometarske asteroide dosad poznate.
Greenstreet ističe: “Ovaj rad pokazuje da već u ranoj fazi puštanja u rad sustav omogućuje proučavanje populacije relativno malih, vrlo brzo rotirajućih asteroida glavnog asteroidnog pojasa koja ranije nije bila dostupna opažanjima.”
S početkom LSST-a očekuje se da će se takvi objekti otkrivati postupno, kako se bude povećavala količina prikupljenih podataka, za razliku od gusto raspoređenih opažanja iz faze First Look koja su omogućila nagli val otkrića. Takav dugoročan niz mjerenja trebao bi donijeti ključne uvide u čvrstoću, sastav i sudarnu povijest tih primitivnih tijela
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
