Astronomowie znaleźli coś niemożliwego między Marsem a Jowiszem. Ten obiekt nie powinien w ogóle istnieć

Siedem nocy obserwacji i już pojawia się obiekt, który wywraca do góry nogami jedną z najbardziej twardych zasad dotyczących asteroid. Nowe obserwatorium w Chile, zaprojektowane do łapania zmian na niebie w skali całych połaci firmamentu, wyłapało skałę kosmiczną tak dużą i tak szybko wirującą, że mówiąc wprost, nie powinna się trzymać w jednym kawałku.
...
fot. NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory/NOIRLab/SLAC/AURA/P. Marenfeld

I to jest najlepsza zapowiedź tego, co ma nadejść: w astronomii coraz częściej nie wygrywa pojedyncza moc teleskopu, tylko tempo, z jakim potrafi on patrzeć na to samo miejsce i wyciągać sens z drobnych zmian jasności.

Mowa o obiekcie oznaczonym jako 2025 MN45. Ma około 710 metrów średnicy, czyli rozmiar, przy którym większość asteroid zachowuje się już dość przewidywalnie i wykonuje pełen obrót w około 113 sekund, mniej niż dwie minuty. To czyni go najszybciej wirującą znaną asteroidą w klasie obiektów powyżej 500 metrów.

Istotne jest też to, gdzie ona jest: to obiekt z pasa głównego między Marsem a Jowiszem, a nie typowy łatwy cel z okolic Ziemi. W praktyce oznacza to, że nie tylko jest daleko, ale też trudniej o częste, gęste pomiary, chyba że ma się instrument zbudowany dokładnie do takich zadań.

Dlaczego to w ogóle jest rekord: bariera 2,2 godziny

W astronomii funkcjonuje pojęcie tzw. bariery obrotu dla wielu asteroid, które są raczej luźnymi zbiorami gruzu niż jednolitym monolitem. Dla takich gruzowisk granicą stabilności jest zwykle około 2,2 godziny na obrót, szybciej, a siła odśrodkowa zaczyna rozrywać obiekt.

Tymczasem tutaj mówimy o obiekcie dużym i wirującym niemal absurdalnie szybko. Najprostszy wniosek: musi mieć bardzo wysoką spójność materiału, bardziej jak lite skały niż jak luźna kupa odłamków. To cenna wskazówka nie tylko o tej konkretnej asteroidzie, ale też o tym, ile w pasie głównym może być twardych reliktów po dawnych zderzeniach i rozpadach większych ciał.

fot. NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory/NOIRLab/SLAC/AURA

I tu robi się ciekawie: szybki obrót może być pamiątką po kolizji, ale równie dobrze efektem długotrwałego podkręcania przez promieniowanie słoneczne (efekt YORP), które w skali milionów lat potrafi zmienić rotację małych ciał. W przypadku tak dużej asteroidy to już jednak nie jest banalna historia o lekkim pchnięciu, wchodzimy w temat struktury wewnętrznej i wytrzymałości, której nie da się zobaczyć gołym okiem.

Nie jeden wyjątek, tylko cała paczka szybkich obiektów

Ten rekord nie wyskoczył samotnie. W tym samym wczesnym zestawie danych zidentyfikowano 19 asteroid zaliczanych do bardzo szybkich rotatorów, część obraca się w czasie od kilkunastu minut do granicy 2,2 godziny, a dwa obiekty schodzą poniżej dwóch minut. Wszystkie są przy tym sensownie duże, ponad ~90 metrów, więc nie mówimy o pyłkach, które mogą wirować bez konsekwencji.

To ważne, bo pojedynczy rekord zawsze można próbować zbyć jako dziwactwo. Ale kiedy w pierwszych nocach pracy pojawia się cały zestaw szybkich rotatorów, zaczyna pachnieć tym, że dotychczas po prostu nie mieliśmy narzędzi, by je masowo wyłapywać i porównywać.

W tej historii kluczowe jest nie tylko co odkryto, ale jak. To jest obserwatorium, które ma regularnie wracać do tych samych fragmentów nieba i tworzyć z tego wielką, wieloletnią opowieść o zmianach: od eksplozji gwiazd po ruch i rotację małych ciał Układu Słonecznego. Już na etapie wczesnych obserwacji mowa o około 1900 nowo zidentyfikowanych asteroidach.

Takie odkrycia biorą się z prostego, ale rzadkiego zestawu cech: szerokiego pola widzenia, czułości i kadencji pozwalającej budować tzw. krzywe blasku, a z nich wyciągać tempo obrotu. W praktyce: zamiast ładnych zdjęć, dostajemy narzędzie do polowania na dynamikę.

Co to zmienia: nauka, a przy okazji bezpieczeństwo

Ta konkretna asteroida nie jest straszakiem dla Ziemi, jej dom to pas główny. Ale każda poprawa w masowym wykrywaniu i klasyfikowaniu asteroid ma wartość uboczną: rozwija metody, które później działają także dla obiektów przelatujących bliżej nas. Po prostu łatwiej uczyć algorytmy i modele na wielkiej populacji, niż czekać na kilka spektakularnych przelotów rocznie.

Z naukowego punktu widzenia wątek jest jeszcze ciekawszy: jeśli duże, super-szybkie rotatory istnieją, to znaczy, że w Układzie Słonecznym krąży więcej twardszych kawałków historii, niż sugerowałby stereotyp o luźnych gruzowiskach. A to ma wpływ na to, jak rozumiemy kolizje, rozpad asteroid i to, jakie materiały budowlane w ogóle przetrwały miliardy lat.

W tle jest jeszcze jedna, dość przyjemna myśl: astronomia zaczyna przypominać streaming, nie album ze zdjęciami. Liczy się to, że niebo się dzieje, a my wreszcie mamy sprzęt, który potrafi to dzianie się łapać seryjnie, a nie okazjonalnie. I gdyby ktoś mnie zapytał, czy takie odkrycie to sensacja, powiedziałabym: sensacją będzie raczej to, jeśli przez kolejne miesiące nic równie dziwnego się nie trafi.