イルマレ（、最初の音節にアクセントを置く、以前の仮符号では）はエッジワース・カイパーベルトのキュビワノ族に分類されている太陽系外縁天体（TNO）の(174567) ヴァルダが持つ、知られている中で唯一の衛星である。ハッブル宇宙望遠鏡が2009年4月26日に撮影したヴァルダの画像中に、ヴァルダから0.12秒角離れた位置にある様子を惑星科学者のが発見し、2011年に報告された。

直径はおよそ403 kmで、TNOの衛星としては冥王星のカロン()、エリスのディスノミア()、(90482) オルクスのヴァンス()に次いで4番目の大きさである。400km大のTNOの典型的な密度であるを仮定すると、衛星と主星の質量比はおよそ0.11:1となる。

観測の歴史 発見 イルマレは、ハッブル宇宙望遠鏡が2009年4月26日に撮影した画像から、天文学者のウィリアム・グランディが率いるチームが発見した。発見チームには発見者を代表するキース・ノールの他に、チャドウィック・トルヒージョ、、S. D. Benecchi, S. B. Porter, H. G. Roe, J. A. Stansberryが含まれていた。衛星が最初に発見されたとき、ヴァルダ本体から0.12秒角離れた位置にあった。発見に使われた画像のうち最古のものはこの2009年4月の画像だったが、衛星の存在が初めて公式発表されたのは2011年10月のEPSC-DPSジョイントミーティングの場だった。

追加観測

天文学者は発見後もヴァルダを公転するイルマレを追跡観測した。またイルマレについての物理量はヴァルダとの相対量で表されるものも多いためヴァルダについての観測も多く行われ、2010年から2015年にはハレアカラ天文台のパンスターズの観測画像から定期的に測定された他、専用の追跡観測も組まれた。2018年9月10日明け方にはアメリカ西部の5か所でヴァルダの掩蔽が観測され、イルマレによる減光は観測されなかったもののヴァルダ系の物理量や軌道特性に正確な制限が加わった。その後も小惑星地球衝突最終警報システムやツビッキートランジェント天体探査装置もヴァルダを観測している。

命名 ヴァルダとイルマレへの命名は2014年1月16日に発表された。イルマレ（）は、J・R・R・トールキンの架空世界、中つ国の神話におけるマイエで、マイアールのうち最も主な者のひとりであり、ヴァラールのなかの星々の女王ヴァルダの侍女である。

軌道 軌道特性

イルマレはヴァルダから平均で離れた位置を、という小さな軌道離心率で公転している。公転周期はおよそ日である。公転軌道面は黄道面から°傾斜している。 2021年に発表された、衛星を有するTNOの系統的研究では、ヴァルダ系は比較的近接した大質量系として分類されている。この研究報告では、ヴァルダ系のような近接した系は、より衛星が離れた系や衛星と主星が同質量である系などとは異なる形成メカニズムで生まれた可能性を指摘している。

潮汐進化 2018年の恒星の掩蔽観測では、楕円形をしたヴァルダの赤道方向に伸びた長軸はイルマレの方を向いていることが分かった。ヴァルダの長軸の位置角はイルマレの位置角とよく一致した。もしヴァルダがイルマレとの潮汐固定を受けていないのならば、偶然この方向の同期が起こる確率はわずか2%しかない。さらにヴァルダとイルマレの質量比が大きいことは、潮汐固定がすぐに起こりやすいことを意味し、こうした特徴は特に(120347) サラキアと衛星のような軌道半径の小さな系と共通している。この方向の一致は、潮汐進化した連星系で期待される最小エネルギー状態に相当する。

物理特性

かつての推定値 イルマレとヴァルダのアルベドが共通していれば、イルマレの半径はで体積に直すとヴァルダの8.4%である。つまり、ヴァルダとイルマレの密度が同じであれば、イルマレの質量はヴァルダの8.4%であるということになる。 しかしもしヴァルダのアルベドがイルマレより50%大きければ、つまりヴァルダがイルマレよりそれだけ明るければ、イルマレの半径はとなり、系全体の体積密度はとなる。逆にイルマレのアルベドのほうがヴァルダより50%大きければ、イルマレの推定半径はとなり体積密度はとなる。ただし波長の違いによる等級変化がヴァルダとイルマレでよく似ているため、2天体が大きく異なるアルベドを持つ可能性は考えにくく、せいぜいこの50%ほどの違いの中に収まると考えられていた。

改良された推定値 大きさとアルベド アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）での観測や、スピッツァー宇宙望遠鏡、ハーシェル宇宙望遠鏡のアーカイブデータを用いて熱モデルを適用した、より正確な測定が2025年にKissらによって発表され、イルマレのアルベドはと推定されこれはヴァルダでの値よりも小さく、直径の推定値はヴァルダの半分に達するに上方修正された。

改良された推定値では、イルマレはTNOの衛星として4番目の大きさを持つこととなった。

質量と密度 両天体の密度が等しい()という仮定の下では、衛星と主星の質量比は0.16:1となり、オルクスとヴァンスの系に近い値となる。より小さな密度の仮定として、400km大のTNOとして典型的なを採用しても、質量比は0.11:1と高いままである。そのためヴァルダ-イルマレ系は冥王星-カロン系に匹敵する、最も大きな質量比を持つ既知の大型TNOとなった。

表面のスペクトル イルマレの表面は暗い色をしており、若干赤みかかっており幾何アルベドはとヴァルダより少し小さい。また測光観測から得られた色指数はB−Vで等級、V−Iで等級であり、赤色は中程度であると考えられる。

脚注 注釈

出典