業餘天文學家發現小行星5457 Queen’s的衛星
2023 年9 月4 日,當小型主帶小行星5457 Queen’s移動到雙魚座一顆12.5 星等的恆星時,業餘天文學家做好了準備。捷克天文學家揚·馬內克(Jan Mánek)與來自波蘭和瑞士的五位同事一起,用望遠鏡和攝影機記錄了從不同地點看到的恆星閃爍的確切時刻。根據這些數據,天文學家可以得出小行星的大小和形狀。
觀測效果很好,甚至比預期還要好:馬內克不僅捕捉了小行星經過恆星前方時1.67 秒的掩食,還捕捉到了僅0.87 秒後發生的另一次。僅僅0.2 秒掩食,這顆恆星就再次消失了——就好像另一個物體緊跟在皇后號後面一樣。
那天晚上沒有其他人捕捉到第二次掩星現象。但9月20日,來自希臘的Serge Dramonis觀察到同一顆小行星遮蔽了另一顆恆星。他也看到了「雙」掩食,這與馬內克的觀察一致。第二次觀察證實了第一次的暗示:業餘愛好者發現小行星女王號有一顆衛星!
Christian Weber(國際掩星計時協會歐洲分會)的分析顯示,這顆尚未命名的衛星直徑不到2.8 公里(1.7 英里)。Queen’s本身是由卡洛琳·舒梅克(Carolyn Shoemaker) 於1980 年在帕洛瑪山(Palomar Mountain) 發現的,根據相同的分析,其寬度僅為約25×16 公里。
已知近500 顆小行星擁有衛星,大多只有一顆,部分有多顆。然而,馬內克和德拉莫尼斯的衛星只是透過掩星方法發現並確認的第二顆主帶小行星衛星。另一顆是澳洲人David Gault 和Peter Nosworthy 在2021 年發現的,屬於4227 Arecibo。
透過掩星發現的其他小行星衛星包括分別於2018 年和2014 年發現的海王星天體523764 2014 WC 510和半人馬座10199 Chariklo。使用恆星掩星可能還發現了另外兩顆小行星衛星——15094 Polymele和172376 2002 YE 25——但這些發現仍在等待獨立確認。
小行星衛星:簡史
1993 年,伽利略號太空船在飛往木星的途中拍攝了一顆小行星的第一顆已知衛星,該小行星現在名為Dactyl,是243 Ida 小行星的衛星。(冥王星在彼時仍被視為行星,因此卡戎不算在內)
四年後,智利拉西拉天文台的天文學家透過對阿莫爾型近地小行星3671 Dyonisus 的地面觀測發現了第一個雙小行星系統。2005 年,天文學家使用同樣位於智利的甚大望遠鏡發現了兩顆繞著主帶小行星87 西爾維亞運行的衛星。這些後來被稱為羅慕路斯和雷穆斯,是第一個已知的多小行星系統的一部分。
此後,所有其他雙星和多小行星系統都是透過光曲線分析、雷達測量或太空船成像發現的。事實上,就在幾週前,目前正在前往主帶的途中的露西任務發現了另一顆衛星,一顆繞著152830 Dinkinesh 運行的接觸雙星衛星,現在正式命名為Selam。
掩星研究進展
小行星掩星不容易預測或觀察,但技術進步改善了前景。
早在1978 年,當詹姆斯·麥克馬洪(James McMahon) 觀測到小行星532 Herculina 隱匿了一顆5.9 等的恆星時,觀測就困難得多。儘管如此,他報告了該恆星至少七次不同的“滅絕”,他將其歸因於衛星、光環或兩者的組合。然而,他的觀察顯然無法得到證實。
然而,當哈伯太空望遠鏡在1993年調查小行星5457 Queen’s時,並沒有發現衛星或環的痕跡。麥克馬洪只有他的眼睛和一台攝影機來觀察這一事件,疲勞或那天晚上報告的薄雲很容易欺騙他。
現在,正如最近的發現所表明的那樣,恆星掩星作為探索太陽系的一種手段已經變得越來越重要。隨著快速、靈敏的攝影機和精確的GPS 授時的出現,該技術已經顯著成熟。蓋亞任務提供的高精度恆星位置和小行星軌道測定也使掩星預測比以往任何時候都更加可靠。毫無疑問,很快就會發現更多的小行星衛星、雙星系統,甚至可能是多顆衛星構成的環狀天體系統!