Para lograr dicho hallazgo, el equipo utilizó el ‘Very Large Telescope’ del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO). Las observaciones a través de este instrumento han permitido al equipo restringir, “con la mayor precisión obtenida hasta el momento”, la forma en 3D y la masa de este asteroide, que se asemeja a un hueso de roer.

Cleopatra orbita el Sol en el Cinturón de Asteroides que se encuentra entre Marte y Júpiter. La comunidad astronómica lo ha llamado ‘asteroide hueso de perro’ (‘dog-bone’, en inglés) desde que las observaciones de radar, hace unos 20 años, revelaron que tiene dos lóbulos conectados por un grueso "cuello". En 2008, un equivo de investigación descubrió que Cleopatra está orbitado por dos lunas, llamadas AlexHelios y CleoSelene, en honor a los hijos de la reina egipcia.

Para obtener más información sobre Cleopatra, el mismo equipo utilizó instantáneas del asteroide tomadas en diferentes momentos entre 2017 y 2019 con el instrumento ‘Sphere’ (Búsqueda de exoplanetas con espectropolarímetro de alto contraste). A medida que el asteroide giraba, pudieron verlo desde diferentes ángulos y crear los modelos 3D de su forma más precisos hasta la fecha. Así, restringieron la forma de hueso del asteroide y su volumen y pudieron observar que uno de los lóbulos era más grande que el otro, y determinaron que la longitud del asteroide era de unos 270 kilómetros (aproximadamente la mitad de la longitud del Canal de la Mancha).

En un segundo estudio, publicado en la revista ‘Astronomy & Astrophysics’ y dirigido por Miroslav Brož, de la Universidad Charles, en Praga (República Checa), el equipo informó sobre cómo utilizaron las observaciones de ‘Sphere’ para determinar las órbitas correctas de las dos lunas de Cleopatra. Estudios anteriores habían estimado estas órbitas, pero las nuevas observaciones llevadas a cabo con el VLT de ESO mostraron que las lunas no estaban donde predecían los datos anteriores.

A continuación, con las nuevas observaciones y el “sofisticado” modelado, el equipo logró describir cómo influye la gravedad de Cleopatra en los movimientos de las lunas y, con ello, determinaron las “complejas” órbitas de AlexHelios y CleoSelene, lo que les permitió calcular la masa del asteroide y descubrir que era un 35% más baja que en las estimaciones anteriores.

Con todo ello, combinando las nuevas estimaciones de volumen y masa, la comunidad astronómica pudo calcular un nuevo valor para la densidad del asteroide, que resultó ser más baja de lo que se pensaba. Esta densidad, que según sospechas de los investigadores, tiene una composición metálica, sugiere una estructura “porosa” y podría ser “poco más que un montón de escombros". Esto puede significar que se formó tras la reacumulación de material que pudo tener lugar después de un “gigantesco” impacto.

Los investigadores revelaron, además, que la estructura de “montón de escombros” de Cleopatra sumada a la forma en que gira dan indicaciones de cómo podrían haberse formado sus dos lunas.

En este sentido, pudieron observar que el asteroide gira a una velocidad por encima de la cual comenzaría a desmoronarse, e incluso pequeños impactos podrían levantar guijarros de su superficie. El equipo creen que esos guijarros podrían haber formado posteriormente AlexHelios y CleoSelene, lo que significa que Cleopatra realmente ha dado a luz sus propias lunas.