La velocità di rotazione di un asteroide può rivelare agli astronomi dettagli sorprendenti sulla sua composizione. Tuttavia, i metodi attualmente utilizzati per misurare tale rotazione, basati su osservazioni telescopiche, possono spesso portare a stime fuorvianti. Un team guidato da Dmitrii Vavilov, dell’Università di Washington, ha sviluppato un nuovo software in grado di escludere automaticamente le misurazioni inattendibili. Grazie a questo approccio perfezionato, è stato individuato un asteroide di oltre 2,5 chilometri di diametro che compie una rotazione completa in poco più di quattro minuti: si tratta del più grande asteroide a rotazione ultra-rapida finora noto. La ricerca è stata pubblicata sul server di preprint arXiv.
Corpi celesti in rotazione ultra-rapida
Si ritiene che molti asteroidi siano “ammassi di detriti” (rubble piles): aggregati di rocce tenuti insieme esclusivamente dalla loro debole forza di gravità, che si disgregherebbero rapidamente se ruotassero troppo velocemente. Di conseguenza, gli asteroidi con dimensioni superiori a circa 150 metri completano raramente una rotazione completa in meno di 2,2 ore; un limite noto come “barriera di rotazione” (spin barrier). Se un asteroide di dimensioni maggiori ruota più velocemente, deve essere mantenuto integro da una forza superiore alla sola gravità.
Poiché la maggior parte degli asteroidi presenta una forma irregolare, la quantità di luce solare riflessa varia durante la rotazione. Monitorando le variazioni di luminosità di un asteroide nel tempo, gli astronomi possono sfruttare questo fenomeno per stimarne la velocità di rotazione.
Le osservazioni dell’Osservatorio Vera C. Rubin
Attraverso le prime osservazioni condotte dall’Osservatorio Vera C. Rubin, in Cile, gli astronomi hanno già utilizzato questo metodo per identificare 19 corpi celesti a “rotazione ultra-rapida” che sembrano superare tale limite. Tuttavia, dato che telescopi come quello dell’Osservatorio Rubin possono osservare gli asteroidi solo in momenti sporadici e irregolari, tali lacune nei dati possono facilmente portare a una stima errata della velocità di rotazione. Sebbene sia possibile verificare manualmente la presenza di tali errori, l’operazione diventa estremamente dispendiosa in termini di tempo, considerando l’enorme numero di asteroidi monitorati dall’Osservatorio Rubin.
Individuare possibili errori
Per affrontare questo problema, il team di Vavilov ha sviluppato un nuovo software che analizza automaticamente le misurazioni della luminosità degli asteroidi. Il programma adatta il proprio metodo a ciascun asteroide, identificando le lacune nella copertura dei dati e segnalando le misurazioni sospette. Laddove non è possibile determinare con precisione una singola velocità di rotazione, il software fornisce un elenco di valori plausibili, ciascuno accompagnato da una stima della sua probabilità di correttezza.
I ricercatori hanno applicato il proprio software a misurazioni ripetute della luminosità, ottenute tramite il telescopio Rubin. Su un campione di 9.417 asteroidi, hanno individuato 66 candidati a rotazione ultra-rapida; due di essi, pur avendo un diametro superiore ai 2 chilometri, compiono una rotazione completa all’incirca ogni cinque minuti.
Individuato il più grande asteroide a rotazione ultra-rapida finora documentato
Uno di questi oggetti è risultato particolarmente degno di nota: denominato 491384, ruota su se stesso una volta ogni 4,18 minuti e presenta un diametro stimato di 2,53 chilometri, il che lo rende il più grande asteroide a rotazione ultra-rapida finora documentato. Per evitare di andare in pezzi, l’oggetto deve possedere una notevole coesione interna, il che suggerisce una struttura più simile a quella di un unico blocco roccioso solido che a quella di un ammasso di detriti sciolti.
Una migliore comprensione degli asteroidi
Grazie a ulteriori perfezionamenti, Vavilov e colleghi auspicano che il software possa automatizzare lo studio degli asteroidi nell’ambito di ampie indagini astronomiche. In particolare, qualora diversi asteroidi mostrassero le medesime anomalie nelle misurazioni di luminosità all’interno di una singola esposizione telescopica, ciò potrebbe indicare che l’esposizione stessa non è attendibile, consentendone così la segnalazione. In definitiva, questo approccio potrebbe offrire agli astronomi un quadro molto più chiaro della composizione interna degli asteroidi e della loro velocità di rotazione, mettendo potenzialmente in discussione le teorie attuali sulla formazione e sull’evoluzione di tali corpi celesti nel corso della storia del Sistema Solare.
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