Скільки астероїдів у Сонячній системі мають супутники? Теоретично сотні тисяч, але практично поки що вдалося знайти лише кілька сотень. Космічний телескоп Gaia допоможе значно розширити цей перелік. Вчені довели, що точність його спостережень дозволяє вже зараз автоматизовано шукати відповідні астероїди. У новій науковій роботі вони представили перелік із кількох сотень кандидатів у подвійні астероїди.
Традиційно подвійні астероїди шукають за допомогою фотометрії, радарів та прямих спостережень через наземні та космічні телескопи. Ці методи, разом узяті, покривають досить широке розмаїття астероїдних пар за розмірами і віддаленості друг від друга. І все ж таки результати виходять недостатньо об’єктивними для статистичного аналізу таких об’єктів, а це необхідно для того, щоб, наприклад, дізнатися, як вони найчастіше утворюються.
Прямі спостереження дозволяють шукати переважно подвійні астероїди з великою відстанню між об’єктами, фотометрія – компактні системи, адаптивна оптика – пари з яскравим основним астероїдом, радари – навколоземні об’єкти.
Дані космічного телескопа Gaia дозволяють використовувати для пошуку астрометрію, тобто рух об’єктів. Складність тут у тому, що астероїди — об’єкти досить маленькі, тому виховання у них мінімальне. Щоб зловити його, потрібні дані високої точності. Спроба виявити цей рух у релізі Gaia DR2 виявилася невдалою.
У релізі Gaia DR3 дані щодо орбітального руху більше 150 тисяч астероїдів вийшли у 20 разів точніше, ніж у релізі DR2. Вчені нарешті змогли використати їх для відсіву об’єктів, що «виховують». Результати цієї роботи опубліковані в журналі Astronomy & Astrophysics
Спершу більш ніж зі 150 тисяч астероїдів автори нового дослідження відібрали 30 тисяч із відповідним для аналізу набором послідовних спостережень. Після аналізу їхнього руху залишилося 3038 попередніх кандидатів у подвійні астероїди. Далі вчені перевірили ці об’єкти за фізичними параметрами. “Вихляння” мало збігатися з розрахунковим, виходячи зі звичайних розмірів і щільності таких астероїдів. В результаті вийшов список із 358 перспективних кандидатів у подвійні астероїди.
До переліку увійшли шість відомих подвійних астероїдів: (1509) Escanglona, (5817) Robertfrazer, (2871) Schober, (4337) Аресібо, (317) Роксана та (18301) Конюхів. Така невелика кількість була очікуваною. По-перше, до списку додали лише об’єкти, які на момент кількох серій спостережень Gaia перебували у відповідному положенні. По-друге, критерії подальшого автоматизованого відсіву були дуже суворими. Так, наприклад, за оцінкою астрономів, їх метод віддав перевагу парам з невеликими орбітальними періодами більше 10 годин.
За фізичними параметрами відібрані астероїди схожі на ті, що були виявлені іншими методами. При цьому вони покривають і спектр розмірів, періодичності обертання та віддаленості, які не охоплені іншими методами. Автори дослідження зазначили, що до фінального списку могли помилково увійти великі «криві» астероїди діаметром понад 100 кілометрів. Такі об’єкти можуть помітно «вирувати» при обертанні навколо власної осі.
«Подвійні астероїди складно шукати, оскільки вони невеликі і знаходяться далеко від нас. Ми очікуємо, що кожен шостий астероїд має компаньйона, при цьому поки що серед мільйона відомих астероїдів ми знайшли лише 500 подвійних об’єктів. Це відкриття показало, що там є ще багато астероїдів із супутниками, які чекають, коли ми на них знайдемо», — пояснила головний автор нової роботи Луана Ліберато з Обсерваторії Лазурного берега (Франція).
Наступний реліз даних Gaia планується у середині 2026 року. Тим часом, вчені продовжать вивчати знайдені об’єкти. Зокрема, вони хочуть зіставити астрометричні спостереження Gaia із даними, отриманими іншими методами. Також можна розробити інші алгоритми відсіву об’єктів, зробити глибшим та складнішим аналіз фізичних властивостей кандидатів.
Подвійні астероїди — «лабораторія» для вивчення багатьох фундаментальних процесів у Сонячній системі: від формування та еволюції тіл до динаміки зіткнень та гравітаційної взаємодії.