Les observations crépusculaires avec la caméra à énergie noire fabriquée par le Département américain de l’énergie à l’observatoire interaméricain Cerro Tololo au Chili, un programme du NOIRLab de la NSF, ont permis aux astronomes de repérer trois astéroïdes proches de la Terre (NEA) cachés dans l’éclat du soleil. Ces NEA font partie d’une population insaisissable qui se cache à l’intérieur des orbites de la Terre et de Vénus. L’un des astéroïdes est le plus gros objet potentiellement dangereux pour la Terre à avoir été découvert au cours des huit dernières années.
Une équipe internationale utilisant la caméra à énergie noire (DECam) montée sur le télescope Víctor M. Blanco de 4 mètres à l’observatoire interaméricain Cerro Tololo au Chili, un programme du NOIRLab de la NSF, a découvert trois nouveaux astéroïdes proches de la Terre (NEA) se cachant dans le système solaire interne, la région intérieure aux orbites de la Terre et de Vénus. Il s’agit d’une région notoirement difficile pour les observations car les chasseurs d’astéroïdes doivent faire face à l’éblouissement du soleil.
En profitant des conditions d’observation brèves mais favorables au crépuscule, les astronomes ont trouvé un trio insaisissable de NEA. L’un est un astéroïde de 1,5 kilomètre de large appelé 2022 AP7, dont l’orbite pourrait un jour le placer sur la trajectoire de la Terre. Les autres astéroïdes, appelés 2021 LJ4 et 2021 PH27, ont des orbites qui restent en toute sécurité complètement à l’intérieur de l’orbite terrestre. Également d’un intérêt particulier pour les astronomes et les astrophysiciens, 2021 PH27 est l’astéroïde connu le plus proche du soleil. En tant que tel, il a les effets de relativité générale les plus importants de tous les objets de notre système solaire et pendant son orbite, sa surface devient suffisamment chaude pour faire fondre le plomb.
« Notre enquête crépusculaire parcourt la zone à l’intérieur des orbites de la Terre et de Vénus à la recherche d’astéroïdes », a déclaré Scott S. Sheppard, astronome au Earth and Planets Laboratory de la Carnegie Institution for Science et auteur principal de l’article décrivant ce travail. « Jusqu’à présent, nous avons trouvé deux gros astéroïdes géocroiseurs d’environ 1 kilomètre de diamètre, une taille que nous appelons des tueurs de planètes. »
« Il ne reste probablement que quelques NEA de tailles similaires à trouver, et ces gros astéroïdes non découverts ont probablement des orbites qui les maintiennent à l’intérieur des orbites de la Terre et de Vénus la plupart du temps », a déclaré Sheppard. « Seuls environ 25 astéroïdes avec des orbites complètement à l’intérieur de l’orbite terrestre ont été découverts à ce jour en raison de la difficulté d’observer près de l’éclat du soleil. »
Trouver des astéroïdes dans le système solaire interne est un défi d’observation de taille. Les astronomes n’ont que deux brèves fenêtres de 10 minutes chaque nuit pour surveiller cette zone et doivent faire face à un ciel de fond lumineux résultant de l’éblouissement du soleil. De plus, ces observations sont très proches de l’horizon, ce qui signifie que les astronomes doivent observer à travers une épaisse couche de l’atmosphère terrestre, ce qui peut brouiller et déformer leurs observations.
La découverte de ces trois nouveaux astéroïdes malgré ces défis a été possible grâce aux capacités d’observation uniques de DECam. L’instrument de pointe est l’un des imageurs CCD à champ large les plus performants au monde, offrant aux astronomes la possibilité de capturer de vastes zones de ciel avec une grande sensibilité.
Les astronomes qualifient les observations de « profondes » si elles capturent des objets faibles. Lors de la chasse aux astéroïdes à l’intérieur de l’orbite terrestre, la capacité de capturer des observations à la fois en profondeur et en champ large est indispensable.
« De grandes zones de ciel sont nécessaires car les astéroïdes intérieurs sont rares, et des images profondes sont nécessaires car les astéroïdes sont faibles et vous combattez le ciel crépusculaire lumineux près du soleil ainsi que l’effet de distorsion de l’atmosphère terrestre », a déclaré Sheppard. « DECam peut couvrir de vastes zones du ciel à des profondeurs impossibles à atteindre avec des télescopes plus petits, ce qui nous permet d’aller plus loin, de couvrir plus de ciel et de sonder le système solaire interne d’une manière jamais réalisée auparavant. »
En plus de détecter les astéroïdes qui pourraient potentiellement constituer une menace pour la Terre, cette recherche est une étape importante vers la compréhension de la distribution des petits corps dans notre système solaire. Les astéroïdes plus éloignés du soleil que la Terre sont les plus faciles à détecter. Pour cette raison, ces astéroïdes plus éloignés ont tendance à dominer les modèles théoriques actuels de la population d’astéroïdes.
La détection de ces objets permet également aux astronomes de comprendre comment les astéroïdes sont transportés à travers le système solaire interne et comment les interactions gravitationnelles et la chaleur du soleil peuvent contribuer à leur fragmentation.
« Notre enquête DECam est l’une des recherches les plus importantes et les plus sensibles jamais effectuées pour des objets situés sur l’orbite terrestre et à proximité de l’orbite de Vénus », a déclaré Sheppard. « C’est une chance unique de comprendre quels types d’objets se cachent dans le système solaire intérieur. »
« Après dix ans de service remarquable, DECam continue de produire d’importantes découvertes scientifiques tout en contribuant à la défense planétaire, un service crucial qui profite à toute l’humanité », a déclaré Chris Davis, directeur du programme NSF pour NOIRLab.
Les conclusions sont publiées dans Le Journal Astronomique.
Plus d’information:
Scott S. Sheppard et al, A Deep and Wide Twilight Survey for Asteroids Interior to Earth and Venus, Le Journal Astronomique (2022). DOI : 10.3847/1538-3881/ac8cff
Fourni par l’Association des universités pour la recherche en astronomie (AURA)