地上最大級の2基の望遠鏡で撮影された補償光学画像により、火星と木星の間のメインベルトにある明るい小惑星(44)ニュサが三葉構造を持ち、これまで観測されていなかった小さな衛星を伴っていることが示された。この発見は、ローウェル天文台のケイト・ミンカー氏らが主導する論文にまとめられ、Astronomy & Astrophysicsに提出され、7月28日にarXivに公開された。
1857年に発見されたニュサは、既知のE型小惑星の中でも最大級のものの一つである。E型は希少な分類で、その表面は鉄を含まない鉱物エンスタタイトの光反射特性と一致する。ハッブル宇宙望遠鏡による測定、アレシボのレーダー、恒星食の観測キャンペーンなど、1世紀以上にわたる観測により、この天体が細長い形状か、あるいは二葉構造を持つ可能性が示唆されていたが、その本当の形状は未解明のままであった。
チームは2026年2月15日と3月21日にアリゾナ州の大双眼望遠鏡のSHARK-VIS装置で、また3月9日から4月5日までの10回の観測機会に、チリにある欧州南天天文台の超大型望遠鏡のSPHERE/ZIMPOLでニュサを撮像した。画像には、小惑星の最も細い軸に沿って回り込むように見える2本の谷が写っている。研究者らはこれらを、接触連星系において別々の葉状部を結ぶ首状の接続部であるコリ(colli)と解釈し、全体で3つの葉状部を確認したほか、複数のクレーターやその他のくぼみも確認した。
チームは、TRAPPIST北観測所と南観測所を含む各天文台で収集された画像と測光光度曲線から、ADAMアルゴリズムを用いて三次元形状モデルを構築した。このモデルによると、自転周期は6.4214175時間、自転軸の極は黄道座標で経度約102.7度、緯度55.3度付近にあり、体積相当直径は75km（47マイル）で、誤差は非対称でプラス3km（1.9マイル）、マイナス1km（0.6マイル）である。
チームの結論は、ニュサはおそらく連星系であり、主天体は首部でつながった3つの構成要素からなる接触三連星か、あるいは高度に不規則な一続きの天体で、それに小さな衛星が伴うというものだ。ニュサはこれまでに撮像されたどの接触連星よりも大きく、中央のくぼみも過去に観測されたどの天体よりも顕著であるため、解釈は依然として未確定だとチームは指摘している。
衛星は暫定的にS/2026 (44) 1と指定され、2つの観測キャンペーンでそれぞれ独立に検出された。小惑星の明るいハローを差し引くブラインドデコンボリューション処理の残差と、系外惑星撮像技術である角差動撮像から構築された別の主成分分析の両方に現れた。2月には投影距離180km（112マイル）、3月には170km（106マイル）で観測され、主天体との明るさの差は約9等級だった。2つの天体のアルベドが同程度だと仮定すると、衛星の直径は約1km（0.6マイル）で、不確実性は0.5km（0.3マイル）である。
論文はこの構造がどのように形成されたかを結論づけていない。有力なシナリオは、古代の衝突で生じた破片の低速での再集積（ニュサがメインベルトの現在の位置に到達するより前のことかもしれない）、あるいはより大きな天体同士のヒット・アンド・ラン衝突の残骸というものだ。チームは、激しいクレーター形成による再形成の可能性は低いとみている。2本の谷を容易に説明できないためだ。また、ニュサの周囲にはエンスタタイトを豊富に含む大きな小惑星族が存在しないことも指摘しており、これは母天体が最近その場で粉砕されたという考えに反する。
衛星はこれらのモデルを判別する手段を提供する。衛星の軌道を追跡すれば、研究者はニュサの質量と密度を測定できる。これらは対立するシナリオによって異なる。打撃を受けた核であれば高密度の内部が示唆される一方、エンスタタイトを豊富に含む岩石の一続きの破片であれば密度は低くなる。論文では、衛星の力学的解析と系の長期的安定性に関する研究が進行中であると述べられている。
E型小惑星は地球型惑星を形成した物質と化学的性質を共有しているため、その形状と歴史は初期太陽系がどのように集積したかを考察する上で重要である。三葉構造が確認されれば、ニュサは、その形状に古代の衝突と合体の痕跡を留めている少数の天体群に加わることになる。
雅子 訳
Sources
- Minker et al., “Unmasking (44) Nysa: Evidence for a trilobate structure”, arXiv:2607.25786, https://arxiv.org/abs/2607.25786
- Lowell Observatory, “PRESS RELEASE: ASTEROID (44) NYSA MAY BE THE FIRST-KNOWN THREE-LOBED WORLD”, https://lowell.edu/press-release-asteroid-44-nysa-may-be-the-first-known-three-lobed-world/
- University of Arizona News, “Three-lobed asteroid is a world unlike any other”, https://news.arizona.edu/news/three-lobed-asteroid-world-unlike-any-other
- Space.com, “1st three-headed asteroid found in our solar system – and it has a little moon”, https://www.space.com/astronomy/asteroids/1st-three-headed-asteroid-found-in-our-solar-system-and-it-has-a-little-moon
- New Scientist, “Strange three-lobed asteroid seems to have its own tiny moon”, https://www.newscientist.com/article/2582275-strange-three-lobed-asteroid-seems-to-have-its-own-tiny-moon/