Gaia repère de potentielles lunes autour de centaines d’astéroïdes

Gaia avait auparavant observé des astéroïdes connus pour avoir des lunes – on les appelle des « astéroïdes binaires » – et confirmé que les signes révélateurs de ces minuscules lunes apparaissent dans les données astrométriques ultra-précises du télescope. Mais ce nouveau constat prouve que Gaia peut également mener des recherches « à l’aveugle » pour découvrir des candidats complètement nouveaux.

« Les astéroïdes binaires sont difficiles à trouver car ils sont pour la plupart très petits et très éloignés de nous », explique Luana Liberato, de l’Observatoire de la Côte d ’Azur (France), auteure principale de la nouvelle étude. « Nous nous attendons à ce qu’un peu moins d’un astéroïde sur six ait un compagnon, mais nous n’avons trouvé jusqu’ici que 500 astéroïdes sur les un milliard que nous savons appartenir à un système binaire. Cette découverte montre qu’il y a beaucoup de lunes astéroïdales qui attendent juste d’être découvertes. »

S’il est confirmé, ce nouveau constat ajoute 352 candidats binaires supplémentaires au compteur, soit près du double du nombre connu d’astéroïdes ayant une lune.

Un observateur d’astéroïdes hors pair

Les astéroïdes sont des objets fascinants, qui renferment des informations uniques sur la formation et l’évolution du Système solaire. Les binaires sont encore plus passionnants car ils nous permettent d’étudier comment différents corps se forment, entrent en collision et interagissent dans l’espace.

Grâce à ses capacités uniques de balayage de l’ensemble du ciel, Gaia a permis un certain nombre de découvertes importantes en matière d’astéroïdes depuis son lancement en 2013.

Dans son 3e catalogue de données, Gaia a précisément identifié les positions et les mouvements de plus de 150 000 astéroïdes, afin que les scientifiques puissent fouiller plus profondément à la recherche d’astéroïdes présentant  « l’oscillation » caractéristique causée par le remorquage d’un compagnon en orbite (le même mécanisme qu’ici pour une étoile binaire). Gaia a également recueilli des données sur la chimie des astéroïdes, compilant la plus grande collection jamais collectée de « spectres de réflectance » d’astéroïdes (courbes lumineuses qui révèlent la couleur et la composition d’un objet).

Les plus de 150 000 orbites déterminées dans le 3e catalogue de données Gaia ont été affinées et rendues 20 fois plus précises dans le cadre de la publication ciblée de la mission l’an dernier. D’autres orbites d’astéroïdes sont prévues dans le cadre du prochain 4e catalogue de données Gaia (prévu pour la mi-2026).

« Gaia s’est avéré être un exceptionnel observateur d’astéroïdes, et travaille dur pour révéler les secrets du cosmos tant au sein qu’au-delà du Système solaire », explique Timo Prusti, scientifique du projet Gaia à l’ESA. « Ce constat souligne à quel point chaque publication de données de Gaia est une étape majeure dans la qualité des données, et démontre les incroyables possibilités scientifiques de la mission. »

Rendez-vous avec un système d'astéroïdes binaire

L’ESA explorera plus en détail les astéroïdes binaires via sa prochaine mission Hera, dont le lancement est prévu plus tard cette année. Hera prendra la suite de la mission DART de la NASA – qui est entrée en 2022 en collision avec Dimorphos, une petite lune orbitant autour de l’astéroïde Didymos, dans le cadre d’un test de déviation d’astéroïde – afin de produire un relevé post-impact de Dimorphos. Hera sera la première sonde à effectuer un rendez-vous avec un système d’astéroïdes binaire.

Gaia a aidé les astronomes à voir l’ombre de Didymos lors de son passage devant des étoiles plus lointaines en 2022, une technique d’observation connue sous le nom d’occultation stellaire. La faisabilité de cette technique a été considérablement améliorée ces dernières années grâce aux données de Gaia, comme les orbites des astéroïdes et les cartes stellaires ultraprécises, prouvant l’immense valeur de la mission pour l’exploration du Système solaire.

Notes aux rédactions

Les recherches ont utilisé les données du 3e catalogue de données Gaia, publié en 2022, et reçoivent le soutien du projet « GaiaMoons » de l’Agence nationale de la recherche (ANR).

« Candidats astéroïdes binaires dans l’astrométrie GAIA DR3 » par Liberato et al. (2024) a été accepté pour publication le 8 août 2024 dans Astronomy & astrophysics. doi.org/10.1051/0004-6361/202349122

Le lancement du télescope spatial Gaia de l’ESA a eu lieu le 19 décembre 2013 ; Gaia effectue des relevés du ciel depuis 2014. En savoir plus sur certaines des réalisations clés du télescope.

Le lancement de la mission Hera de l’ESA est prévu en octobre 2024 et son rendez-vous avec le système Didymos-Dimorphos en octobre 2026. Hera a le soutien du projet ACROSS, qui prévoit et réalise des occultations stellaires d’astéroïdes, dont Didymos et Dimorphos. En savoir plus sur la mission Hera : https://www.esa.int/Space_Safety/Hera