КВАВАР — НЕ ШАР, А ЕГО СПУТНИК УДАЛОСЬ ВЗВЕСИТЬ

Далеко за Нептуном транснептуновым объектам требуется больше двух столетий, чтобы обойти вокруг Солнца. Большинство крупных из них открыты в начале 2000-х, так что мы наблюдали лишь малую часть их орбит — и продолжаем видеть их почти под одним и тем же углом. Для (50000) Квавара этот угол за время использованных здесь наблюдений изменился всего на 1,7 градуса. Восстанавливать трёхмерную форму с одной точки зрения — всё равно что угадывать форму картофелины по её тени на одной стене.

Два способа разглядеть далёкую форму

У астрономов есть два инструмента.

• Кривые блеска. Когда объект вращается, его яркость меняется. Шар или сплюснутый шар выглядит одинаково со всех сторон, поэтому его свет остаётся ровным — если только тёмные или светлые пятна на поверхности не создают один пик за оборот. Объект, вытянутый в трёх направлениях, — трёхосный эллипсоид — показывает свою наибольшую грань дважды за оборот: два пика за оборот.
• Звёздные покрытия. Когда объект проходит перед звездой, наблюдатели вдоль его пути видят, как звезда на мгновение исчезает. Каждый наблюдатель записывает линию поперёк силуэта объекта — «хорду». Несколько хорд дают моментальный снимок контура; множество покрытий в разные моменты работают как своего рода томография.

Квавар находится в области неба, густо усыпанной звёздами. Это хорошо для покрытий — их много, — но плохо для кривых блеска, которые засоряются соседними звёздами. Лучшая модель до сих пор описывала Квавар как сплюснутый шар с огромным пятном на поверхности, объясняющим его мерцание.

Тридцать семь теней

Джулиано Марготи и коллеги из бразильской Национальной обсерватории (Observatório Nacional) и лаборатории LIneA, Федерального технологического университета Параны, Института астрофизики Андалусии в Испании и Парижской обсерватории создали метод, который подгоняет покрытия и кривые блеска одновременно вместе с их погрешностями.

В него загрузили 37 звёздных покрытий, наблюдавшихся с 2011 по 2025 год, — 108 хорд, 214 точек на краю Квавара, — а также кривую блеска 2003 года, заново обработанную современными средствами, и новую фотометрию космического телескопа «Хаббл» 2024 и 2025 годов. Модель опирается на одно допущение: Квавар вращается вокруг той же оси, что и его кольца.

Подогнанная форма Квавара в сравнении с каждым из 37 покрытий с 2011 по 2025 год: синие линии — хорды, на которых звезда исчезала, красным отмечены их погрешности, зелёные пунктирные линии — ближайшие наблюдатели, которые ничего не увидели. — Рисунок 4, Margoti et al. (2026), arXiv:2610.30494.

Вытянутый мир

Ответ: Квавар трёхосный. Его три полуоси равны примерно 621, 547 и 512 километрам — то есть около 1241 на 1093 на 1023 км от края до края. Его объём равен объёму шара диаметром 1116 км, а плотность — 1,66 грамма на кубический сантиметр. Он совершает оборот примерно за 17,68 часа, и одна лишь вытянутая форма воспроизводит обе кривые блеска — 2003 года и «Хаббла» — с одним и тем же периодом. Согласие с краями по покрытиям очень плотное: взвешенный разброс 2,1 км.

Авторы объясняют, почему теперь предпочитают эту форму сплюснутой. Старой модели требовалось пятно почти в половину полушария, которое трудно получить естественным путём, и два немного разных периода вращения для двух кривых блеска. Трёхосной форме не нужно ни то ни другое.

Взвесить Вейвот по покачиванию

У Квавара есть маленький спутник — Вейвот. Предсказания положения Квавара отслеживают центр масс пары, а покрытие точно указывает центр самого Квавара. Поскольку у Вейвота есть какая-то масса, Квавар слегка раскачивается вокруг общего центра, в сторону, противоположную спутнику. Сравнение измеренных смещений Квавара с положением Вейвота в каждом событии — непосредственно наблюдавшимся в двух покрытиях, где были пойманы оба тела, — даёт отношение их масс.

Результат: Вейвот весит около 1,5 × 10¹⁸ килограммов, примерно тысячную долю массы Квавара. Его плотность получается 0,95 ± 0,60 грамма на кубический сантиметр — величина приблизительная, поскольку размер Вейвота неясен. Покачивание составляет лишь несколько тысячных угловой секунды — слишком мало для отдельных измерений спутника Gaia для столь тусклого объекта, но в пределах досягаемости покрытий, точность которых часто лучше двух тысячных.

Кольца, настроенные на вращение

Новая форма важна и для того, что обращается вокруг Квавара. Его гравитация более неравномерна, чем считалось, — соответствующий коэффициент примерно втрое больше прежней оценки. В симуляциях команды любое вещество ближе примерно 2,4 радиуса Квавара выметается менее чем за три года, так что более мелкие спутники могут уцелеть лишь дальше. Внутреннее, более слабое кольцо находится в пределах 20 км от резонанса 5:7 с вращением Квавара — на этом расстоянии частица кольца совершает пять оборотов, пока Квавар поворачивается семь раз, — а основное, внешнее кольцо можно связать с резонансом 2:6, если его частицы движутся по вытянутым орбитам, — это могло бы объяснить и то, почему ширина этого кольца меняется вокруг Квавара. Авторы делают одну оговорку: они считали Квавар однородным внутри, тогда как он, вероятно, частично разделился на слои, хотя они не ожидают, что это качественно изменит их выводы.