Цивилизация
Новые методики наблюдения вкупе с привлечением астрономов-любителей порой позволяют ученым делать открытия, ранее немыслимые с использованием стандартных техник. Яркий пример тому — доклад, прозвучавший накануне на встрече Американского астрономического общества, проходящей в эти дни в Денвере.
Догадавшись объединить возможности крупнейших оптических телескопов мира с наблюдениями десятков любителей астрономии, имеющих небольшие инструменты для собственного хобби, ученые смогли установить форму и даже оценить особенности внутреннего строения далекого астероида. Сегодня астрономы-любители, имеющие достаточно скромные инструменты, все чаще способны решать задачи, которыми занимаются серьезные ученые.
«Одни группы ищут околоземные астероиды или следят за ними вскоре после их открытия. Однако им необходимы телескопы с диаметром более 30 см. Другие наблюдают астероиды в течение долгого времени, чтобы измерить изменения их яркости, это помогает нам определять форму и возможную двойную структуру», — рассказал «Газете.Ru» Фрэнк Марчис, старший научный сотрудник Центра имени Карла Сагана при Институте поиска внеземных цивилизаций (SETI), автор доклада.
87 Сильвия — крупный астероид Главного пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Он был обнаружен еще в 1866 году британским астрономом Норманом Погсоном и назван в честь Реи Сильвии — в римской мифологии матери Ромула и Рема, основателей Рима.
В 2005 году у этого астероида, имеющего размер 270 км, были найдены два спутника, которых назвали именами двух братьев.
Марчис исследовал этот астероид в ходе 66 наблюдений при помощи крупнейших телескопов с диаметром зеркала до 10 м, в том числе Обсерватории имени Кека, Европейской южной обсерватории и обсерватории Gemini.
Наблюдения эти проводились с использованием так называемой адаптивной оптики — активных оптических систем, позволяющих в режиме реального времени устранять искажения изображения, вызванные конвективными потоками в атмосфере.
«Поскольку Сильвия — крупный, яркий астероид, расположенный в Главном поясе астероидов, он отличная цель для первого поколения систем адаптивной оптики, которые были установлены на этих телескопах. Мы совместили наши данные с архивными наблюдениями, чтобы лучше понять орбиты эти спутников», — рассказал Марчис.
С помощью математиков из Института небесной механики и вычисления эфемерид Парижской обсерватории астрономы разработали точную динамическую модель, позволяющую рассчитать положение спутников вокруг главного тела в любое время.
Проверить свои расчеты астрономы смогли 6 января этого года, когда на Земле можно было наблюдать покрытие (затмение) этим астероидом одной из звезд.
Этот метод в последние годы все активнее применяется в астрономии, позволяя с высокой точностью определять форму покрывающих объектов.
Проходящую по поверхности Земли тень от затмевающих тел можно наблюдать в различных точках планеты. Измеряя время затмения звезды и построив хорду в каждой конкретной точке (а для этого вполне подходят любительские телескопы), астрономы могут не только определить размеры далекого тела, но и определить его формы. В случае с Сильвией сделать это помогли астрономы-добровольцы из сообщества Euraster, объединяющего европейских астрономов, наблюдающих покрытия звезд телами Солнечной системы.
В нужное время и в нужном месте около пятидесяти астрономов, живущих на узкой полосе Европы, проходящей через Францию, Италию и Грецию, направили свои телескопы на одну и ту же звезду и засекли время.
Двенадцать из них наблюдали покрытие звезды центральным телом астероида, которое длилось от четырех до десяти секунд в зависимости от места наблюдения.
«Еще четыре наблюдателя зафиксировали двухсекундное затмение звезды Ромулом, дальним спутником, близко к тому месту, которое было предсказано. Этот результат подтвердил аккуратность нашей модели и дал редкую возможность напрямую измерить размер и форму спутника», — считает Джером Бертье из Парижской обсерватории.
Построенные хорды показали, что Ромул имеет 24 км в диаметре и чрезвычайно вытянутую, состоящую из двух долей форму, напоминающую гантель.
По словам ученых, такую форму спутник мог приобрести, собрав собой осколки, образовавшиеся при разрушении древнего астероида, которое могло произойти миллиарды лет назад и образовать теперешнюю Сильвию.
Определить форму центрального тела астрономы смогли, сопоставив данные о покрытии астероида с прежними наблюдениями того, как астероид меняет яркость из-за собственного вращения. Видя, что форма центрального тела не возмущает вращения спутников, ученые установили, что оно должно иметь дифференцированную структуру: тяжелое сферическое ядро, окруженное слоем рыхлого пористого материала.
«Совместные наблюдения с большими и маленькими телескопами дает уникальную возможность понять природу таких сложных тройных астероидных систем. «Благодаря этим спутникам мы можем определить плотность и внутреннее строение астероида без необходимости посещать сам астероид. Знание внутренней структуры астероидов — ключ к пониманию того, как формировались планеты Солнечной системы», — добавил Марчис.