Une équipe internationale dirigée par l’Institut d’astrophysique d’Andalousie (IAA-CSIC) démontre pour la première fois que les deux anneaux de ce petit corps du Système solaire évoluent sur des échelles décennales.
Ce travail s’inscrit dans le cadre des recherches financées par l’ANR "Roche" (ANR-23-CE49-0012), dirigée par Nicolas Rambaux au LTE à laquelle participe Bruno Sicardy (co-auteur de l’article). Le projet a pour but de mieux comprendre l’environnement et les interactions des petits corps du système solaire.
Parmi les auteurs nous comptons aussi Josselin Desmars (LTE) et Damya Souami (LIRA) qui travaillent sur les occultations stellaires dans le cadre du projet "Lucky Star", qui regroupe des équipes françaises, espagnoles et brésiliennes.
Jusqu’en 2013, on pensait que les systèmes d’anneaux étaient l’apanage des planètes géantes du Système solaire, telles que Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Cependant, cette année-là, un petit corps d’à peine 250 kilomètres de diamètre, situé à près de 17 fois la distance entre la Terre et le Soleil, est venu s’ajouter à ce groupe restreint. Il s’agit de Chariklo.
Le 18 octobre 2022, l’Institut d’astrophysique d’Andalousie (IAA-CSIC) a dirigé une observation réalisée avec le télescope spatial James Webb (JWST) afin d’étudier les anneaux de Chariklo à l’aide d’une occultation stellaire, une technique consistant à mesurer la diminution de la luminosité d’une étoile lorsqu’un objet passe devant elle. Les résultats obtenus démontrent que les anneaux de Chariklo ont subi des changements à des échelles de temps de quelques années à peine, l’anneau interne gagnant de la matière et l’anneau externe en perdant.
UNE AVANCÉE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE
Cette étude représente également une avancée technologique majeure : l’occultation par Chariklo a été la première occultation stellaire prédite et planifiée spécifiquement pour être observée avec le James Webb.
« Pour y parvenir, il a fallu connaître avec une précision extraordinaire l’orbite de Chariklo, la position de l’étoile — grâce à la mission Gaia de l’ESA — et la trajectoire du JWST lui-même autour du point de Lagrange L2, une région de l’espace située à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre. Le JWST orbite autour de cette région en suivant une trajectoire qui doit être corrigée périodiquement par des manœuvres de maintenance », précise Yücel Kilic, chercheur postdoctoral à l’IAA-CSIC et coauteur de l’étude.
Les anneaux de Chariklo sont si étroits et le corps est si éloigné qu’il est impossible de les photographier directement avec les plus grands télescopes disponibles à ce jour. Les occultations stellaires permettent de les étudier de manière indirecte, en mesurant les brèves baisses de luminosité d’une étoile lorsque chacun des anneaux passe devant elle. Cette observation a ainsi permis d’obtenir une résolution spatiale sans précédent (de l’ordre du kilomètre) des anneaux de Chariklo.
Les changements détectés suggèrent que les anneaux de Chariklo sont dynamiquement actifs. « Nos résultats nous obligent à repenser la manière dont ils se forment, comment ils évoluent et quels mécanismes assurent leur stabilité. La possibilité de détecter ces changements ouvre une nouvelle voie pour comprendre l’évolution de ces systèmes et, éventuellement, celle d’autres systèmes d’anneaux du Système solaire », souligne Santos-Sanz. L’origine physique des changements détectés reste toutefois une question ouverte : ils pourraient refléter une évolution temporelle des anneaux, des différences liées à l’utilisation de différents filtres d’observation ou une combinaison de ces deux effets.
En savoir plus :
REFERENCES
‘JWST stellar occultation reveals unexpected changes in Chariklo’s ring system’
https://doi.org/10.1126/sciadv.aeh4794
’Lien vers la communication de l’Institut d’astrophysique d’Andalousie’
https://www.iaa.csic.es/noticia/jwst-descubre-invisibles-anillos-chariklo-cambiando/
Communiqué de presse :
CONTACTS :
Bruno Sicardy bruno.sicardy@obspm.fr (LTE)
Josselin Desmars josselin.desmars@obspm.fr (LTE)
Damya Souami damya.souami@obspm.fr (LIRA)
