Студент Физического факультета МГУ Анатолий Семенов экспериментально оценил массу так называемых троянских спутников Нептуна. Сделать это удалось благодаря наблюдениям американского телескопа Fermi в гамма-диапазоне, рассказал он в своем докладе на проходящей в РАН конференции «Физика фундаментальных взаимодействий», посвященной 70-летию со дня рождения академика РАН Валерия Рубакова.

Троянскими спутниками планет называют астероиды, обычно группирующиеся в так называемых точках Лагранжа — «гравитационных ловушках» L4 и L5, движущихся с планетами по одной орбите вокруг Солнца, отставая и опережая ее, соответственно на 60°. Троянские астероиды известны у Юпитера, Марса, Земли, Нептуна.

Ранее исходя из моделирования эволюции планет-гигантов общая масса троянцев Нептуна оценивалась в 5 х 10-5 масс Земли.

Студент кафедры физики космоса Физического факультета МГУ Анатолий Семенов решил дать более точную оценку массы этих астероидов, измерив поток гамма-квантов, образующихся при взаимодействии космических лучей с их веществом.

«Это маленькие астероиды, и в отличие от Нептуна при взаимодействии космических лучей с веществом этих астероидов будет образовываться каскад, и в отличие от больших объектов этот каскад полностью не поглотится в них, а выйдет за пределы, что порождает гамма-кванты достаточно высоких энергий», — пояснил Семенов.

По его словам, троянцы из области L4 занимают на небе диск в 15°, в оптике видны лишь порядка 30 астероидов диаметром от 100 километров, однако большая часть массы приходится на куда более мелкие камни — диаметром в несколько метров.

Для оценки их массы он проанализировал спектры гамма-квантов от троянцев Нептуна, снятые за 12 лет космическим телескопом NASA Fermi в диапазоне энергий от 100 МэВ до 50 ГэВ.

Найдя верхний предел интегрального потока гамма-квантов от троянцев в области L4, Семенов, используя ранее выведенные учеными формулы, поставил верхний предел на массу троянцев этой группы — 4 х 10-6 масс Земли (примерно в 3 тыс. раз меньше массы Луны).

По словам Семенова, ранее никто из ученых не оценивал массу троянцев Нептуна экспериментально, так что, используя данные гамма-астрономии, можно оценивать массы других троянских спутников в Солнечной системе.