За допомогою Дуже великого телескопа Європейської Південної обсерваторії (VLT ESO) астрономи сфотографували 42 найбільших об’єкти Головного поясу астероїдів, розташованого між орбітами Марсу та Юпітеру. Ніколи ще не вдавалося отримати зображення такої великої групи астероїдів з настільки високою чіткістю. Ці спостереження виявили велику різноманітність незвичайних форм малих тіл, що допоможе вченим простежити їхнє походження.
Донедавна у розпорядженні астрономів були детальні знімки лише трьох великих об’єктів Головного поясу (Церери, Вести та Лютеції), зроблені космічними апаратами. Ключові характеристики більшості інших великих астероїдів — такі, як форма чи густина — залишалися невідомими.
Щоб закрити цю прогалину, європейська команда дослідників скористалася змонтованим на VLT спектрополяриметром SPHERE. У період з 2017 по 2019 рік він провів спостереження 42 тіл Головного поясу, які прийнято вважати найбільшими. Зокрема, VLT сфотографував 20 з 23 астероїдів розміром понад 200 км. Перелік сфотографованих об’єктів відкривали карликова планета Церера та Веста, діаметр яких становить 940 і 520 км, і закривали 90-кілометрові астероїди Уранія й Авзонія.
Аналіз знімків показав, що досліджені астероїди в основному діляться на два сімейства. Деякі з них — такі, як Гігея та Церера — майже ідеально сферичні, тоді як інші мають химерну «витягнуту» форму. З останніх, безперечно, вирізняється астероїд Клеопатра, що має форму «собачої кісточки».
Знаючи форму астероїдів та приблизну масу, вчені змогли оцінити їхню середню густину. Її показники сильно відрізняються в залежності від об’єктів. У чотирьох вивчених тіл із найменшою густиною, в тому числі у Ламберти та Сільвії, цей показник становить 1,3 г/см³ (приблизно, як у вугілля), у найбільш «важких» Психеї та Калліопи — відповідно 3,9 і 4,4 г/см³, що більше за густину алмаза (3,5 г/см³).
Такі істотні відмінності в густині наштовхують на думку, що й хімічний склад астероїдів теж сильно відрізняється. А це, у свою чергу, свідчить про те, що вони утворилися в різних частинах Сонячної системи. Отримані результати підтверджують теорію, відповідно до якої тіла з найменшою густиною утворилися у віддалених областях за орбітою Нептуну й лише пізніше мігрували на нинішні орбіти.
