Met behulp van de krachtige 570-megapixel Dark Energy Camera (DECam) in Chili, astronomen ontdekten slechts tien dagen geleden een asteroïde met de kortste omlooptijd van alle bekende asteroïden in het zonnestelsel. De baan van de asteroïde met een diameter van ongeveer 1 kilometer brengt hem tot 20 miljoen kilometer (12 miljoen mijl of 0,13 au), van de zon elke 113 dagen. Asteroïde 2021 PH ₂₇ , geopenbaard in beelden die tijdens de schemering zijn verkregen, heeft ook de kleinste gemiddelde afstand (halve lange as) van alle bekende asteroïden in ons zonnestelsel - alleen Mercurius heeft een kortere periode en kleinere halve lange as. De asteroïde is zo dicht bij het enorme zwaartekrachtveld van de zon, het ervaart de grootste algemeen relativistische effecten van alle bekende objecten in het zonnestelsel.

De asteroïde aangeduid als 2021 PH ₂₇ werd ontdekt door Scott S. Sheppard van het Carnegie Institution of Science in gegevens die zijn verzameld door de Dark Energy Camera (DECam) die is gemonteerd op de Víctor M. Blanco 4-metertelescoop van het Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in Chili. De ontdekkingsbeelden van de asteroïde zijn gemaakt door Ian Dell'antonio en Shenming Fu van Brown University in de schemering op de avond van 13 augustus 2021. Sheppard had samengewerkt met Dell'antonio en Fu tijdens observaties met DECam voor het lokale volume Compleet clusteronderzoek, die de meeste massieve clusters van sterrenstelsels in het lokale heelal bestudeert. Ze namen de tijd om enkele van de grootste objecten op miljoenen lichtjaren afstand te observeren om dichter bij huis naar veel kleinere objecten - asteroïden - te zoeken.

Een van de best presterende, wide-field CCD-imagers in de wereld, DECam is ontworpen voor de Dark Energy Survey (DES) gefinancierd door de DOE, werd gebouwd en getest bij DOE's Fermilab, en werd tussen 2013 en 2019 beheerd door de DOE en NSF. Momenteel wordt DECam gebruikt voor programma's die een enorm scala aan wetenschap bestrijken. Het DECam-wetenschappelijk archief wordt beheerd door het Community Science and Data Center (CSDC). CTIO en CSDC zijn programma's van NOIRLab van NSF.

Schemering, net na zonsondergang of voor zonsopgang, is de beste tijd om te jagen op asteroïden die zich binnenin de baan van de aarde bevinden, in de richting van de twee binnenste planeten, Mercurius en Venus. Zoals elke sterrenkijker je zal vertellen, Mercurius en Venus lijken nooit ver van de zon aan de hemel te komen en zijn altijd het best zichtbaar bij zonsopgang of zonsondergang. Hetzelfde geldt voor asteroïden die ook dicht bij de zon draaien.

Na 2021 PH ₂₇ de ontdekking, David Tholen van de Universiteit van Hawai'i mat de positie van de asteroïde en voorspelde waar deze de volgende avond zou kunnen worden waargenomen. Vervolgens, op 14 augustus 2021, het werd nog eens waargenomen door DECam, en ook door de Magellan Telescopes van het Las Campanas Observatorium in Chili. Vervolgens, op de avond van de 15e, Marco Micheli van de European Space Agency gebruikte het Las Cumbres Observatory-netwerk van telescopen van 1 tot 2 meter om het te observeren vanuit CTIO in Chili en vanuit Zuid-Afrika, naast verdere waarnemingen van DECam en Magellan, terwijl astronomen hun oorspronkelijk geplande waarnemingen uitstelden om de nieuw gevonden asteroïde in zicht te krijgen.

"Hoewel telescooptijd voor astronomen erg kostbaar is, het internationale karakter en de liefde voor het onbekende maken astronomen zeer bereid om hun eigen wetenschap en waarnemingen opzij te zetten om nieuwe, interessante ontdekkingen als deze, ' zegt Sheppard.

Planeten en asteroïden draaien om de zon in elliptische (of ovale) banen, waarbij de breedste as van de ellips een straal heeft die wordt beschreven als de halve lange as. 2021 PH ₂₇ heeft een halve lange as van 70 miljoen kilometer (43 miljoen mijl of 0,46 au), waardoor het een omlooptijd van 113 dagen heeft in een langwerpige baan die de banen van zowel Mercurius als Venus kruist.

Het kan zijn leven zijn begonnen in de belangrijkste asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter en is verdreven door zwaartekrachtverstoringen van de binnenplaneten die het dichter bij de zon trokken. De hoge orbitale helling van 32 graden suggereert, echter, dat het in plaats daarvan een uitgestorven komeet van het buitenste zonnestelsel zou kunnen zijn die in een kortere baan om de aarde werd gevangen toen hij in de buurt van een van de terrestrische planeten passeerde. Toekomstige waarnemingen van de asteroïde zullen meer licht werpen op zijn oorsprong.

Zijn baan is waarschijnlijk ook gedurende lange tijd onstabiel, en het zal waarschijnlijk uiteindelijk ofwel botsen met Mercurius, Venus of de zon over een paar miljoen jaar, of uit het binnenste zonnestelsel worden gestoten door de zwaartekracht van de binnenplaneten.

Astronomen hebben moeite om deze binnenste asteroïden te vinden, omdat ze vaak worden verborgen door de schittering van de zon. Als asteroïden zo dicht bij onze dichtstbijzijnde ster komen, ze ervaren een verscheidenheid aan stress, zoals thermische spanningen door de hitte van de zon, en fysieke spanningen van gravitationele getijdenkrachten. Deze spanningen kunnen ertoe leiden dat enkele van de meer fragiele asteroïden uiteenvallen.

"De fractie van asteroïden binnenin de aarde en Venus in vergelijking met de buitenkant zal ons inzicht geven in de sterkte en samenstelling van deze objecten, " says Sheppard. If the population of asteroids on similar orbits to 2021 PH ₂₇ appears depleted, it could tell astronomers what fraction of near-Earth asteroids are piles of rubble that are loosely held together, as opposed to solid chunks of rock, which could have consequences for asteroids that might be on a collision course with Earth and how we might deflect them.

"Understanding the population of asteroids interior to Earth's orbit is important to complete the census of asteroids near Earth, including some of the most likely Earth impactors that may approach Earth during daylight and that cannot easily be discovered in most surveys that are observing at night, away from the Sun, " says Sheppard. He adds that since 2021 PH ₂₇ approaches so close to the Sun, "...its surface temperature gets to almost 500 degrees C (around 900 degrees F) at closest approach, hot enough to melt lead".

Because 2021 PH ₂₇ is so close to the Sun's massive gravitational field, it experiences the largest general relativistic effects of any known Solar System object. This reveals itself as a slight angular deviation in the asteroid's elliptical orbit over time, a movement called precession, which amounts to about one arcminute per century.

The asteroid is now entering solar conjunction when from our point of view it is seen to move behind the Sun. It is expected to return to visibility from Earth early in 2022, when new observations will be able to determine its orbit in more detail, allowing the asteroid to get an official name.