Crédit d'image: Hubble
En utilisant le télescope spatial Hubble, les astronomes ont découvert trois des objets les plus faibles et les plus petits jamais vus dans le système solaire externe. Ce qui est surprenant, cependant, c'est le peu d'objets Kuiper découverts par l'équipe. Ils s'attendaient à trouver 60 aussi petits que 15 km dans le champ qu'ils ont inspecté, mais ne se sont présentés que 3.
Les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA ont découvert trois des objets les plus faibles et les plus petits jamais détectés au-delà de Neptune. Chaque objet est un morceau de glace et de roche? à peu près la taille de Philadelphie? en orbite au-delà de Neptune et de Pluton, où les corps glacés peuvent avoir habité depuis la formation du système solaire il y a 4,5 milliards d'années. Ils résident dans une région en forme d'anneau appelée la ceinture de Kuiper, qui abrite un essaim de roches glacées qui sont des blocs de construction restants, ou «planétésimaux», de la création du système solaire.
Les résultats de la recherche ont été annoncés par un groupe dirigé par l'astronome Gary Bernstein de l'Université de Pennsylvanie lors de la réunion d'aujourd'hui de la Division des sciences planétaires à Monterey, en Californie.
La grande surprise de l'étude est que si peu de membres de la ceinture de Kuiper ont été découverts. Avec la résolution exquise de Hubble, Bernstein et ses collègues s'attendaient à trouver au moins 60 membres de la ceinture de Kuiper aussi petits que 10 miles (15 km) de diamètre? mais seulement trois ont été découverts.
«La découverte de beaucoup moins d'objets de la ceinture de Kuiper que prévu a du mal à comprendre comment tant de comètes apparaissent près de la Terre, car de nombreuses comètes proviendraient de la ceinture de Kuiper», explique Bernstein. "C'est un signe que peut-être les plus petits planétésimaux ont été brisés en poussière en entrant en collision les uns avec les autres au cours des derniers milliards d'années."
Bernstein et ses collègues ont utilisé Hubble pour rechercher des planétésimaux qui sont beaucoup plus petits et plus faibles que ceux observés sur les télescopes au sol. La caméra avancée de Hubble pour les relevés a été dirigée vers une région de la constellation de la Vierge sur une période de 15 jours en janvier et février 2003. Une banque de 10 ordinateurs sur le terrain a travaillé pendant six mois à la recherche de points faibles dans les images Hubble.
La recherche a identifié trois petits objets, nommés 2003 BF91, 2003 BG91 et 2003 BH91, dont la taille varie de 15 à 28 miles (25 à 45 km). Ce sont les plus petits objets jamais trouvés au-delà de Neptune. À leur emplacement actuel, ces corps glacés sont un milliard de fois plus faibles (29e magnitude) que les objets les plus faibles visibles à l'œil nu. Mais un corps glacé de cette taille qui s'échappe de la ceinture de Kuiper pour errer près du Soleil peut devenir visible de la Terre sous forme de comète lorsque le corps errant commence à s'évaporer et à former un nuage environnant.
Les astronomes sondent la ceinture de Kuiper parce que la région offre une fenêtre sur les débuts de l'histoire de notre système solaire. Il y a plus de 4 milliards d'années, les planètes se sont formées à partir d'un nuage de gaz et de poussière qui a entouré le soleil naissant. Des morceaux microscopiques de glace et de poussière se sont collés pour former des grumeaux qui sont passés de galets à des rochers en passant par des planétésimaux de la taille d'une ville ou d'un continent. Les planètes et les lunes connues sont le résultat de collisions entre planétésimaux. Dans la plupart du système solaire, tous les planétésimaux ont été soit absorbés dans les planètes, soit éjectés dans l'espace interstellaire, détruisant les traces des premiers jours du système solaire.
Vers 1950, Gerard Kuiper et Kenneth Edgeworth ont proposé que dans la région au-delà de Neptune, il n'y ait pas de planètes capables d'éjecter les planétésimaux restants. Il devrait y avoir une zone, ont dit les deux astronomes? maintenant appelé la ceinture de Kuiper? rempli de petits corps glacés. Malgré de nombreuses années de recherche, le premier objet de ce type n'a été trouvé qu'en 1992. Depuis lors, les astronomes ont découvert près de 1 000 télescopes au sol. La plupart des astronomes pensent maintenant que Pluton, découvert en 1930, est en fait un membre de la ceinture de Kuiper.
Les astronomes utilisent maintenant la ceinture de Kuiper pour en savoir plus sur l'histoire du système solaire, tout comme les paléontologues utilisent des fossiles pour étudier les débuts de la vie. Chaque événement qui a affecté le système solaire externe? telles que les perturbations gravitationnelles possibles des étoiles qui passent ou des planètes disparues depuis longtemps? est figé dans les propriétés des membres de la ceinture de Kuiper que les astronomes voient aujourd'hui.
Si le télescope Hubble pouvait rechercher le ciel entier, il trouverait peut-être un demi-million de planétésimaux. S'il était collecté sur une seule planète, cependant, l'objet résultant ne serait que quelques fois plus grand que Pluton. Les nouvelles observations de Hubble, combinées aux dernières enquêtes terrestres sur la ceinture de Kuiper, renforcent l'idée que Pluton lui-même et sa lune Charon ne sont que de grands membres de la ceinture de Kuiper. Pourquoi les planétésimaux de la ceinture de Kuiper n'ont pas formé une planète plus grande, et pourquoi il y a moins de petites planétésimaux que prévu, sont des questions auxquelles nous répondrons avec d'autres études sur la ceinture de Kuiper. Ces études aideront les astronomes à comprendre comment les planètes se sont également formées autour d'autres étoiles.
Les nouveaux résultats Hubble ont été rapportés par Bernstein et David Trilling (Université de Pennsylvanie); Renu Malhotra (Université de l'Arizona); Lynne Allen (Université de la Colombie-Britannique); Michael Brown (California Institute of Technology); et Matthew Holman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). Les résultats ont été soumis à l'Astronomical Journal pour publication, et un rapport préliminaire est disponible sur le Web à http://arxiv.org/abs/astro-ph/0308467.
Source d'origine: Communiqué de presse Hubble
