Les observations photométriquesdes astéroïdes

François COLAS

La Rochelle25 mai 2006

Observatoire de Paris

Sommaire

1. Les occultations

2. Les courbes de lumière

3. Les astéroïdes doubles

4. Les réseaux d ’observateurs

5. Les résultats

6. Le futur

Stéreoskopia 23 mars 2004

vitesse relative de l’astéroïde (km/s)

(30’’/h = 10 km/s à 250 millions de km)

durée de disparition de l’étoile (s)

dimension sur l’astéroïde (km)

- 158 participants- 71 stations positives

Les besoins en astronomie

Dater précisément les occultations depuis un lieu de position connue pour :Astrométrie pour les éphémérides des objetsDimensions et profils des astéroïdesDétecter les astéroïdes doublesMesurer le diamètre réel des TNO (un enjeu actuel)Détecter une éventuelle présence d’atmosphèreDétecter des étoiles doublesMesurer la dimension angulaire des étoiles

Imaginons un astéroïdede 200 km de diamètre

à 300 millions de km de la Terre

VLT+AOrésolution ~60km

Occultation stellaire25 cordes

résolution ~1km

Sonde spatialerésolution ~15m

Les besoins en précision

La géométrie de l’observation: Vitesse de la Terre sur son orbite : 30km/s Vitesse relative entre l’astéroïde et la Terre: ~15km/s Précision de localisation GPS ~10m Localisation relative entre les télescopes

La précision sur le ciel: Précision sur les dimensions de l’astéroïde: 15m/ms à 2UA une résolution angulaire de 10 mas/sec ou encore 10 µas/ms Le Soleil vu à 2,8 mille années lumières (magnitude 14,5)

La résolution temporelle: Bande passante du récepteur Durée du transitoire d’un obturateur ou d’un transfert pixels Période d’acquisition de 100ms à 1ms Temps d’exposition

Titre du graphique

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Amplitude

Moy. mobile sur 5 pér. (Amplitude)

stereoskopia

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

20ms 50Hz rate

Série1

albédo pV = (1329*10-H/5/D)2

= 0.037

occultation stellaire courbe de lumière

diamètre D= 148.0 km

magnitude absolue H(prise en compte de la phase)

= 8.36

pV=0.25 à 0.60 pV=0.10 à 0.23 pV=0.07 à 0.20 pV=0.03 à 0.07

Type E type S type M type C

C chondriteE chondrite,métallique

aubrite mésosidérite,O chondrite

Type E type S type M type C

C chondrite

5. Le futur

Améliorer la précision des récepteurs LW Galileo Integration matérielle et soft conviviale de l’Audine, Eternaude,

Eventaude le tout géré par un soft d’acquisition convivial. Enregistrement numèrique sur PC de caméra video via des ports à

haut débit. Par des cartes d’acquisition video Ou des ports USB2 or IEEE 1394

Camera numérique à haute cadence, bas niveau de lumière L3CCD EBCCD or EBCMOS

Comptage de photons avec une camera haute cadence Utilisation des APN

Vitesse de rotationVitesse de rotation vs. diametvs. diametrere

Courbe grasse – vitesse de rotation moyenne Courbe fine – limite f=0.16f exclusion des rotateurs lents

Histogram Histogram dede f/f/ff pourpour231 231 petits astpetits astééroroïïdesdes

Courbe pointillée – distribution Maxwellienne

amplitudeamplitude lumineuse lumineuse vs.vs.Vitesse de rotationVitesse de rotation

Effet Yarkossky

Augmentation de la périoide de rotation

=> rupture de l’astéroïde

Magnitude – Magnitude – courbe de phasecourbe de phase

Amplitude – Amplitude – relation de relation de phasephaseA(0°)=A()/(1+m)

90 Antiope90 Antiope

Courbe de lumière de Gaspra

Astéroïdes doubles

L’apport des amateurs :

1) Observations systématiques sans biais observationnel

2) Campagnes coordonnées autour d’un objet

2) Astéroïdes géocroiseurs

3) Astéroïdes de la ceinture principale

4) Astéroïdes Troyens

5) Objets trans Neptuniens (occultations)

Star Party AUDE - Barèges - Pic du Midi

13 - 20 juillet 2006

Star Party AUDE - Barèges - Pic du Midi

13 - 20 juillet 2006