Minuscule kuipéroïde détecté par le HST

[quetzalcoatl]

Bonsoir,

 

 

 

Hubble aurait permis de découvrir le plus petit objet de la ceinture de Kuiper qui ait été observer à ce jour. Enfin, le terme « observer » paraît impropre puisque cet astre n'a pas été vu par le principal système optique du télescope spatial.

 

Ce serait l'occultation d'une étoile par ce minuscule corps d'une taille inférieur au Km, qui aurait été trouvé dans les données enregistrées d'un instrument « secondaire » (le FGS). Il sert habituellement à fournir des mesures ultra-précises pour orienter le télescope.

 

Détecter un objet d'une taille aussi insignifiante à une distance de 6,7 milliards de Km reste un tour de force à peine croyable. C'est une porte captivante qui s'ouvre pour l'étude des petits astres lointains qui peuplent les confins de notre système.

 

http://pagesperso-orange.fr/pgj-new/1209-nouvelles.htm#KBO

[Fitz]

C'est pas la première fois, deux autres ont été détectés de la sorte il y a quelques années.

[quetzalcoatl]

De cette taille ?!?!

[sunfish22]

Désolé Quetzy, mais j'ai bien peur que Fitz ait raison !

 

Crédit : Aux confins du système solaire - Belin

 

 

Commentaire associé : 'Si la distribution de tailles des objets du disque de Kuiper se prolonge effectivement jusqu'aux objets sub-kilométriques, le nombre d'occultations doit etre assez élevé pour rendre cette technique exploitable. Par exemple avec un telescope de 2m , le taux attendu est d'environ une occultation par nuit pour une étoile de l'écliptique. Avec cette méthode, il serait possible d'après les simulations de détecter un objet transneptunien de 100m de diamètre à 40 UA ou une comète de 4 Km à 10 000 UA. Actuellement plusieurs équipes dans le monde essayent d'observer de telles occultations. Des premiers résultats ont été obtenus et la technique parait très prometteuse.'

 

Jean

[seb79]

Que ce soit une première ou non, je ne savais pas qu'un tel exploit pouvait être possible ... C'est proprement hallucinant !

 

Une question : Je sais bien que la ceinture de Kuiper est une structure excessivement diluée dans l'espace, mais tout de même, comment se fait-il qu'on ne détecte pas plus d'objets dont la taille s'étale disons entre 1 et 1000 km ?

 

Un beau jour, on nous annoncera la découverte d'un astéroïde appartenant au nuage de Oort ... D'ailleurs, dans quelle mesure ce rêve pourrait-il être réalisable ?

[quetzalcoatl]

Désolé Quetzy, mais j'ai bien peur que Fitz ait raison !

 

Crédit : Aux confins du système solaire - Belin

 

 

Jean

 

Mais voyons, je ne suis jamais désolé d'apprendre quelque chose de nouveau. Le contraire serait idiot.

( Il va falloir que le père-noël m'apportes le livre que tu cites.)

 

Au contraire de pas mal de forumeurs, je ne considère pas que la finalité de nos échanges consiste à dominer ses interlocuteurs par l'étendu de son savoir. Ce comportement commun est très souvent la manifestation de frustrations en d'autres domaines...

Nous utilisons tous massivement les moteurs de recherche. C'est sans doute qu'il subsiste quelques carences, même chez les plus brillants d'entre nous.

 

Je suis donc ravi d'apprendre qu'au moins un kuipéroïde plus petit avait été détecté. Ce n'était pas par Hubble et, de plus, je n'ai jamais affirmé que c'était la première fois (même si en mon fort intérieur, je le pensais).

[sunfish22]

Bonjour,

 

Quetzy, c'était une boutade bien sur !

 

Je te recommande effectivement cet excellent ouvrage de Alain Doressoundiram et Emmanuel Lellouch qui fait bien le point sur l'état de nos connaissances concernant cette partie lointaine du système solaire.

 

Une question : Je sais bien que la ceinture de Kuiper est une structure excessivement diluée dans l'espace, mais tout de même, comment se fait-il qu'on ne détecte pas plus d'objets dont la taille s'étale disons entre 1 et 1000 km ?

 

En fait Seb, comme le montre le graphe ci dessous, on plafonne un peu dans la détection de nouveaux TNO , en attendant de nouveaux telescopes comme le Pan Starrs ou le LSST.

 

Crédit : Aux confins du système solaire - Chez Belin

 

 

Un graphe montrant nos limites actuelles en matière de détection visuelle de TNO. Il démontre que la technique de l'occultation permet d'allez bien plus loin : A 140 UA on detecte visuellement un corps d'une taille pouvant aller de 50km à 100km alors que la méthode de l'occultation permet de mettre en évidence à cette distance des corps sub-kilométriques.

 

Crédit : Aux confins du système solaire - Chez Belin

 

 

Jean

[seb79]

Merci Jean, alors vivement les nouveaux télescopes !

[elarwen]

Une question : Je sais bien que la ceinture de Kuiper est une structure excessivement diluée dans l'espace, mais tout de même, comment se fait-il qu'on ne détecte pas plus d'objets dont la taille s'étale disons entre 1 et 1000 km ?

 

La réponse tient sans doute à la répartition des transneptuniens par taille.

 

Admettons qu'il y ait une répartition exponentielle du nombre d'objets à mesure qu'on les rapetisse ( ce qui n'est pas le cas, sinon la masse du disque de matière serait infinie! ), que le tout se passe aux alentours de 100UA, et que nos télescopes nous permettent de voir jusqu'à la magnitude 25.

 

Supposons qu'il y ait à peu près 100 objets de 1000km dans la ceinture. Cela donnerait par exemple 1 chance sur 1 000 000 qu'un transneptunien de 1000km occulte une étoile une nuit donnée. Ca voudrait dire qu'on détecterait en moyenne un objet de cette taille toutes les 10000 nuits par cette méthode, c'est très peu. Heureusement, un objet aussi gros est de magnitude de l'ordre de 23: il est détectable visuellement, et on détecte presque tous les objets de cette taille en un millier de nuits.

 

Pour un objet de 1km, la situation est différente: il a une surface 1 million de fois plus faible, donc il est un million de fois moins lumineux: de magnitude 38, il est hors de portée d'un télescope en visuel. Mais si les objets de cette taille sont 1 000 000 de fois plus nombreux que les "1000km", cela voudrait dire qu'ils sont 100 chaque nuit à occulter une étoile! Une surveillance méthodique, qui surveillerait une étoile sur 1000 par exemple, permettrait d'en détecter pas mal: un toutes les 10 nuits en moyenne.

 

Pour un objet de taille intermédiaire, disons 50km, que se passe-t-il? Il est de magnitude 30, trop faible pour être vu visuellement. Y a-t-il beaucoup de ces objets? Pas trop. Avec les chiffres que je donnais, on serait aux alentours de 30000. Il faudrait donc en moyenne 1 an pour en trouver un de cette taille par la méthode des occultations!

 

A la sortie, si on fait un graphique donnant le nombre de transneptuniens découverts en fonction de leur taille, on se retrouverait avec une distribution bimodale, c'est-à-dire avec deux pics: celui des découvertes visuelles privilégiant les gros, celui des découvertes par occultation privilégiant les petits. Au-dessus de gros, rien, car il n'y a pas d'objets "très gros" à découvrir. En dessous des petits, rien, car leur détection est trop difficile même par occultation. Entre les gros et les petits, il y a les moyens: ceux qui sont trop peu nombreux pour que la méthode des occultations soit efficace, et trop petits pour être détectés visuellement.

 

J'espère que mes explications ont été claires, ni trop neuneus pour les "confirmés", ni trop compliquées pour les "débutants"...

[roger15]

Bonjour Elarwen,

 

J'espère que mes explications ont été claires, ni trop neuneus pour les "confirmés", ni trop compliquées pour les "débutants"...

 

Mais non, mon Cher Yann, tes explications ont été très claires, même pour un "débutant" en objets transneptuniens comme moi.

 

Je t'adresse donc toutes mes félicitations à ce sujet !... :be:

 

Roger le Cantalien.

[seb79]

Ok Elarwen merci pour l'explication, je comprends en effet le raisonnement et le paradoxe que cela engendre.

 

En revanche, je ne comprends pas vraiment l'exemple de 1 chance sur 1 million pour le transit des corps de 1000km ... Est-ce une statistique connue en fonction du nombre d'étoiles répertoriées dans le plan de la ceinture de Kuiper ou bien était-ce seulement un exemple sans rapport avec la réalité ?

[elarwen]

Ok Elarwen merci pour l'explication, je comprends en effet le raisonnement et le paradoxe que cela engendre.

 

En revanche, je ne comprends pas vraiment l'exemple de 1 chance sur 1 million pour le transit des corps de 1000km ... Est-ce une statistique connue en fonction du nombre d'étoiles répertoriées dans le plan de la ceinture de Kuiper ou bien était-ce seulement un exemple sans rapport avec la réalité ?

 

 

Le principe est le bon sur le plan théorique, mais les chiffres sont du pur pifomètre. Cela dit, le calcul ne serait pas très compliqué à faire...

En partant du nombre d'étoiles qu'il y a dans une bande -disons- de 10° autour de l'écliptique, on peut estimer la "surface de ciel" qu'elles recouvrent. On peut faire par ailleurs l'estimation pour les transneptuniens, et comparer ces deux surfaces pour calculer une probabilité de superposition. Et en déduire le nombre d'occultations prévisible.

On peut également raisonner dans l'autre sens: partir de la fréquence constatée empiriquement pour en déduire la "surface de ciel" couverte par les transeptuniens. A partir de là, si on sait comment ils se répartissent par masse ou taille (dans mon exemple, j'ai pris une exponentielle, ce qui est forcément faux pour les raisons mathématiques que j'évoque, à moins d'un phénomène analogue à la "catastrophe de l'ultraviolet" qui a conduit à la méca quantique), on peut chercher une approximation théorique du nombre d'objets plus grands qu'une certaine taille donnée, voire tenter une estimation de la taille du plus gros en évoquant des probabilités. On aurait aussi une estimation de la masse totale du disque de matière, en intégrant tout ça...

 

Je me suis taté pour jeter un oeil à ces calculs ce matin, mais là, je suis sur mon lieu de travail, au bureau, et j'ai quelques autres choses à faire!!

 

NB: Un tel calcul, à moins de disposer de données "de qualité professionnelle", obligerait à faire des hypothèses pour le simplifier, qui seraient autant de tirages de plan sur une foule de comètes: par exemple, partir du principe que dans la bande des 10° les étoiles et les transneptuniens sont uniformément répartis, qu'il n'y a rien au-delà de la bande, ou une proportion à la fois faible et quantifiable... Bref, j'ignore quelle serait la fiabilité d'un tel calcul!! :-D

[quetzalcoatl]

Bonjour,

 

Intérressantes explications d'un staticien fou qui paraît malgré tout ignoré que pour les détections en visuel, la taille de l'objet s'associe à son albédo pour savoir si l'on peut le voir ou non.

D'ailleurs en général, les TNO de tailles importantes ont des albédos élevés qui semblent assez radicalement différentes de ceux des classes de corps plus petits.

D'après une étude datant de 2008, on constate une diminution franche de l'albédo des TNO en corrélation avec leurs tailles.

Naturellement, dès que l'on entre dans le domaine des détection par occultation ce paramètre n'entre plus ligne de compte, mais pour tous les objets de quelques centaines de Km , c'est certainement un facteur à ne pas laisser au placard.

[elarwen]

Bonjour,

 

Intérressantes explications d'un staticien fou qui paraît malgré tout ignoré que pour les détections en visuel, la taille de l'objet s'associe à son albédo pour savoir si l'on peut le voir ou non.

D'ailleurs en général, les TNO de tailles importantes ont des albédos élevés qui semblent assez radicalement différentes de ceux des classes de corps plus petits.

D'après une étude datant de 2008, on constate une diminution franche de l'albédo des TNO en corrélation avec leurs tailles.

Naturellement, dès que l'on entre dans le domaine des détection par occultation ce paramètre n'entre plus ligne de compte, mais pour tous les objets de quelques centaines de Km , c'est certainement un facteur à ne pas laisser au placard.

 

Oui, parmi les tirages de plans sur la comète que j'évoque, il y a cet aspect albédo variable! En fait, ce que j'ignorais, c'est que l'albédo et la taille ne sont pas des variables indépendantes: tu as raison quand tu fustiges mon exposé théorique faisant abstraction de ce souci-là, puisque je l'évacuais purement et simplement au nom de cette indépendance! ...

[sunfish22]

Merci Quetzy et Elarwen pour toutes ces précisions. Une méthode de détection basée sur les occultations demande effectivement de faire préalablement un calcul de probabilités poussé.

 

Au delà des corrélations entre la taille et l'albedo, il y a aussi un gros travail de classification des différentes populations de transneptuniens par couleur (les très rouges comme Sedna ...) pour déterminer leur origine et leur composition. Alain Doressoundiram avait abordé le sujet dans sa conférence aux dernières RCE.

 

Voir les chapitres 'couleurs' et 'spectres' sur ce lien par exemple :http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7323

 

Jean