Crédit d'image: NASA
Une équipe d'astronomes du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a découvert trois lunes inconnues en orbite autour de la planète Neptune. Au fil du temps, les planètes et leurs mouvements ont été captés comme points de lumière. Cela porte le total du géant gazier à 11 lunes connues.
Une équipe d'astronomes dirigée par Matthew Holman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) et JJ Kavelaars (Conseil national de recherches du Canada) a découvert trois lunes de Neptune jusque-là inconnues. Cela porte le nombre de satellites connus du géant du gaz à onze. Ces lunes sont les premières découvertes en orbite autour de Neptune depuis le survol de Voyager II en 1989, et les premières découvertes à partir d'un télescope au sol depuis 1949.
Il apparaît maintenant que la population satellite irrégulière de chaque planète géante est le résultat d'une ancienne collision entre une ancienne lune et une comète ou un astéroïde qui passe. «Ces rencontres collisionnelles ont pour résultat l'éjection de parties de la lune mère d'origine et la production de familles de satellites. Ces familles sont exactement ce que nous trouvons », a déclaré Kavelaars.
L'équipe qui a découvert ces nouveaux satellites de Neptune comprend Holman et Kavelaars, l'étudiant diplômé Tommy Grav (Université d'Oslo et Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) et les étudiants de premier cycle Wesley Fraser et Dan Milisavljevic (Université McMaster, Hamilton, Ontario, Canada).
Aiguille dans une botte de foin
Les nouveaux satellites étaient un défi à détecter car ils ne font que 30 à 40 kilomètres (18 à 24 miles). Leur petite taille et leur distance du Soleil empêchent les satellites de briller d'une luminosité supérieure à la 25e, environ 100 millions de fois plus faible que ce que l'on peut voir à l'œil nu.
Pour localiser ces nouvelles lunes, Holman et Kavelaars ont utilisé une technique innovante. À l'aide du télescope Blanco de 4,0 mètres de l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo, au Chili, et du télescope Canada-France-Hawaï de 3,6 mètres, à Hawaï, ils ont pris plusieurs expositions du ciel entourant la planète Neptune. Après avoir suivi numériquement le mouvement de la planète alors qu'elle se déplaçait dans le ciel, ils ont ensuite ajouté de nombreuses images ensemble pour amplifier le signal de tout objet faible. Puisqu'elles ont suivi le mouvement de la planète, les étoiles sont apparues dans l'image combinée finale comme des traînées de lumière, tandis que les lunes accompagnant la planète sont apparues comme des points de lumière.
Avant cette découverte, deux satellites irréguliers et six satellites réguliers de Neptune étaient connus. Les deux satellites irréguliers sont Triton, découvert en 1846 par William Lassell, et Nereid, découvert en 1949 par Gerard Kuiper. Triton est considéré comme irrégulier car il orbite autour de la planète dans une direction opposée à la rotation de la planète, ce qui indique que Triton est probablement un objet de ceinture de Kuiper capturé. (La ceinture de Kuiper est une collection en forme de disque d'objets glacés qui entourent le Soleil au-delà de l'orbite de Neptune.) Nereid est considéré comme irrégulier car il a une orbite très elliptique autour de Neptune. En fait, son orbite est la plus elliptique de tous les satellites du système solaire. De nombreux scientifiques pensent que Nereid était autrefois un satellite régulier dont l'orbite a été perturbée lors de la capture gravitationnelle de Triton. Les six satellites réguliers ont été découverts par la sonde Voyager lors de sa rencontre avec Neptune. Les trois nouveaux satellites ont été manqués par Voyager II en raison de leur faiblesse et de leur grande distance de Neptune. Selon Holman, "La découverte de ces lunes a ouvert une fenêtre à travers laquelle nous pouvons observer les conditions du système solaire au moment où les planètes se formaient."
Suivi des faibles blips
Les chercheurs effectuent actuellement des observations de suivi pour mieux définir les orbites des nouvelles lunes à l'aide de prédictions orbitales fournies par Brian Marsden (directeur du Minor Planet Center à Cambridge, Massachusetts) et Robert Jacobson (Jet Propulsion Laboratory).
Pour assurer le suivi de la découverte initiale, les membres de l'équipe Brett Gladman (Université de la Colombie-Britannique, Canada); Jean-Marc Petit, Philippe Rousselot et Olivier Mousis (Observatoire de Besançon, France); et Philip Nicholson et Valerio Carruba (Université Cornell) ont effectué des observations supplémentaires en utilisant le télescope Hale de 5 mètres sur le mont Palomar et l'un des quatre télescopes de 8,2 mètres du Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral à l'observatoire de Paranal, au Chili. Grav a fait des observations de suivi supplémentaires à l'aide du télescope optique nordique de 2,6 mètres de La Palma, en Espagne.
Holman déclare: «Le suivi de ces lunes est une énorme entreprise internationale impliquant les efforts de nombreuses personnes. Sans travail d'équipe, de tels objets faibles pourraient être facilement perdus. »
Basé à La Serena, au Chili, l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo fait partie de l'Observatoire national d'astronomie optique, qui est géré par l'Association des universités pour la recherche en astronomie, Inc., dans le cadre d'un accord de coopération avec la National Science Foundation.
Le télescope Canada-France-Hawaï est exploité par la CFHT Corporation en vertu d'un accord conjoint entre le Conseil national de recherches du Canada, le Centre national de la recherche scientifique de France et l'Université d'Hawaï.
L'Observatoire européen austral est une organisation intergouvernementale européenne de recherche astronomique. Elle compte dix pays membres. L'ESO exploite des observatoires astronomiques au Chili et a son siège à Garching, près de Munich, en Allemagne.
Basée à Cambridge, dans le Massachusetts, le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) est une collaboration conjointe entre le Smithsonian Astrophysical Observatory et le Harvard College Observatory. Les scientifiques du CfA organisés en six divisions de recherche étudient l'origine, l'évolution et le destin ultime de l'univers.
Source d'origine: Communiqué de presse de la CfA
