Impression d'artiste d'un petit KBO détecté par Hubble alors qu'il traversait une étoile. Bacon (STScI)
Comme trouver une aiguille dans une botte de foin, le télescope spatial Hubble a découvert le plus petit objet jamais vu en lumière visible dans la ceinture de Kuiper. Bien que Hubble n'ait pas directement l'image de ce KBO, sa détection est toujours assez impressionnante. L'objet est à seulement 975 mètres (3 200 pieds) de diamètre et à 6,7 milliards de kilomètres (4,2 milliards de miles) de distance. Le plus petit objet de ceinture de Kuiper (KBO) vu précédemment en lumière réfléchie mesure environ 48 km (30 miles) de diamètre, soit 50 fois plus. Ceci fournit la première preuve d'observation pour une population de corps de la taille d'une comète dans la ceinture de Kuiper.
L'objet détecté par Hubble est si faible - à la 35e magnitude - il est 100 fois plus sombre que ce que Hubble peut voir directement.
Alors, comment le télescope spatial a-t-il découvert un si petit corps? La signature révélatrice du petit vagabond a été extraite des données de pointage de Hubble, et non par imagerie directe. Lorsque l'objet est passé devant une étoile, les instruments de Hubble ont capté l'occulation.
Hubble possède trois instruments optiques appelés capteurs à guidage fin (FGS). Les FGS fournissent des informations de navigation de haute précision aux systèmes de contrôle d’attitude de l’observatoire spatial en observant certaines étoiles guides pour le pointage. Les capteurs exploitent la nature ondulatoire de la lumière pour effectuer une mesure précise de l'emplacement des étoiles.
Dans le détail d'un article publié dans le numéro du 17 décembre de la revue La nature, Hilke Schlichting du California Institute of Technology à Pasadena, en Californie, et ses collaborateurs ont déterminé que les instruments FGS sont si bons qu'ils peuvent voir les effets d'un petit objet passant devant une étoile. Cela provoquerait une brève signature d'occultation et de diffraction dans les données FGS car la lumière de l'étoile guide de fond était courbée autour du KBO de premier plan intermédiaire.
Ils ont sélectionné 4,5 années d'observations FGS pour l'analyse. Hubble a passé un total de 12 000 heures au cours de cette période à regarder le long d'une bande de ciel à moins de 20 degrés du plan écliptique du système solaire, où la majorité des KBO devraient habiter. L'équipe a analysé les observations FGS de 50 000 étoiles guides au total.
En parcourant l'immense base de données, Schlichting et son équipe ont trouvé un seul événement d'occultation de 0,3 seconde. Cela n'était possible que parce que les instruments FGS échantillonnent les changements de lumière stellaire 40 fois par seconde. La durée de l'occultation a été courte, en grande partie à cause du mouvement orbital de la Terre autour du Soleil.
Ils ont supposé que le KBO était sur une orbite circulaire et incliné de 14 degrés par rapport à l'écliptique. La distance du KBO a été estimée à partir de la durée de l'occultation et la quantité de gradation a été utilisée pour calculer la taille de l'objet. «J'étais très heureux de trouver cela dans les données», explique Schlichting.
Les observations de Hubble sur les étoiles voisines montrent qu'un certain nombre d'entre elles ont des disques de débris glacés en forme de ceinture de Kuiper qui les entourent. Ces disques sont les vestiges de la formation planétaire. La prédiction est que sur des milliards d'années les débris devraient entrer en collision, broyant les objets de type KBO en morceaux de plus en plus petits qui ne faisaient pas partie de la population originale de la ceinture de Kuiper. La ceinture de Kuiper évolue donc de manière collisionnelle, ce qui signifie que le contenu glacial de la région a été modifié au cours des 4,5 milliards d'années écoulées.
Cette découverte est une illustration puissante de la capacité des données Hubble archivées à produire de nouvelles découvertes importantes. Dans le but de découvrir de petits KBO supplémentaires, l'équipe prévoit d'analyser les données FGS restantes pendant presque toute la durée des opérations de Hubble depuis son lancement en 1990.
Source: HubbleSite
