VLT observe l’astéroïde Cléopâtre et ses lunes | Astronomie

Les astronomes utilisant le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO ont déterminé la forme 3D et la masse de l’astéroïde (216) Kleopatra et ont corrigé les orbites de ses deux lunes.

(216) Kleopatra est un astéroïde de type M non familial issu de la population de fond de la ceinture d’astéroïdes principale.

L’astéroïde a été découvert le 10 avril 1880 par Johann Palisa, un célèbre astronome tchèque travaillant à l’observatoire naval autrichien de Pola situé en Croatie.

Ses deux petites lunes, nommées AlexHelios et CleoSelene, ont été découvertes en 2008.

Les astronomes appellent Kleopatra un «astéroïde en os de chien», car des observations radar il y a environ 20 ans ont révélé qu’il avait deux lobes reliés par un «cou» épais.

« Cléopâtre est vraiment un corps unique dans notre système solaire », a déclaré le Dr Franck Marchis, astronome à l’Institut SETI et au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille.

« La science fait beaucoup de progrès grâce à l’étude des valeurs aberrantes étranges. Je pense que Cléopâtre en fait partie et comprendre ce système complexe et multiple d’astéroïdes peut nous aider à en apprendre davantage sur notre système solaire.

Pour en savoir plus sur Kleopatra, le Dr Marchis et ses collègues ont utilisé des instantanés de l’astéroïde pris à différents moments entre 2017 et 2019 avec l’instrument SPHERE sur le VLT.

Pendant que l’astéroïde tournait, ils ont pu le voir sous différents angles et créer les modèles 3D les plus précis de sa forme à ce jour.

Ils ont limité la forme en os de chien de l’astéroïde et son volume, trouvant l’un des lobes plus grand que l’autre.

Ils ont également déterminé que la longueur de l’astéroïde était d’environ 270 km (168 miles).

Dans une étude distincte, les astronomes ont utilisé les observations de SPHERE pour trouver les orbites correctes des deux lunes de Cléopâtre.

Ils ont réussi à décrire avec précision comment la gravité de Cléopâtre influence les mouvements des lunes et à déterminer leurs orbites complexes.

Cela leur a permis de calculer la masse de l’astéroïde, la trouvant 35 % inférieure aux estimations précédentes.

En combinant les nouvelles estimations de volume et de masse, l’équipe a pu calculer une nouvelle valeur pour la densité de l’astéroïde, qui, à moins de la moitié de la densité du fer, s’est avérée inférieure à ce que l’on pensait auparavant.

La faible densité de Cléopâtre, dont on pense qu’elle a une composition métallique, suggère qu’elle a une structure poreuse et pourrait être un peu plus qu’un « tas de gravats ».

Cela signifie qu’il s’est probablement formé lorsque le matériau s’est réaccumulé à la suite d’un impact géant.

La structure en tas de décombres de Cléopâtre et la façon dont elle tourne donnent également des indications sur la façon dont ses deux lunes ont pu se former.

L’astéroïde tourne presque à une vitesse critique, la vitesse au-dessus de laquelle il commencerait à se désintégrer, et même de petits impacts peuvent soulever des cailloux de sa surface.

“Kleopatra est un système multiple déroutant en raison des caractéristiques uniques du primaire”, ont déclaré les auteurs.

“Ce système mérite certainement une attention particulière à l’avenir, avec les télescopes extrêmement grands et éventuellement une mission spatiale dédiée, pour déchiffrer toute l’histoire de sa formation.”

Les résultats apparaissent dans deux articles de la revue Astronomie & Astrophysique.

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F. Marchis et al. 2021. (216) Kleopatra, un astéroïde de type M en rotation critique de faible densité. A&A 653, A57; deux: 10.1051/0004-6361/202140874

M. Brož et al. 2021. Un modèle multipolaire avancé pour (216) système triple Kleopatra. A&A 653, A56 ; deux: 10.1051/0004-6361/202140901