Comment identifier un astéroïde ou une comèteimage001

 Lorsqu'on prend des photos du ciel profond, on trouve parfois sur l'image une trace rectiligne trop courte pour être un satellite, trop peu lumineuse pour être une météorite, trop épaisse pour être un pixel chaud ou la trace d'un rayon cosmique. En analysant les images individuelles on se rend compte qu'une étoile se déplace lentement d'une photo à l'autre. C'est la trace d'un astéroïde ou d'une comète. Mais de quel objet s'agit-il ? Est-il déjà identifié ou bien venez-vous d'en découvrir un nouveau ?

Que chercher

Une fois la registration des images effectuée en mode moyenne (car en median ou sigma clipping ce genre de détail disparaît ou est trop atténué), on remarque des traces rectilignes qui ne peuvent être associées à des objets du ciel profond ou à du bruit issu de l'électronique du capteur. Ces traits peuvent être générés par les rayons cosmiques, avions, satellites artificiels et météorites ou étoiles filantes, ou par ce qui nous intéresse, les astéroïdes et comètes.

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Un rayon cosmique

Un rayon cosmique est une particule de très haute énergie venue de l'espace et impactant le capteur de la caméra en générant des électrons que l'électronique interprétera comme un signal lumineux. Cet évènement est très bref, il ne touchera donc qu'une seule et unique photo dans la série. La trace se présente sous la forme d'un tout petit trait bien contrasté, parfois courbe parfois droit (on peut alors le confondre avec une météorite), ou une tâche de quelques pixels qui ne sont allumés que sur une image et pas les autres.

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Un avion

Un avion se déplace assez lentement. Il imprime donc souvent plusieurs photos (1 à 3). Les feux à éclat laissent des pointillés rouges ou verts et ses phares des lignes parallèles. Parfois une partie du fuselage devient visible lorsqu'elle est éclairée par les feux à éclat.

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Un satellite artificiel

Il se déplace assez rapidement et impacte souvent 1 voire 2 images en laissant un trait blanc continu. On peut identifier le satellite en consultant le site Heavens Above.

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Une météorite ou étoile filante

Petit rappel : une météorite (ou étoile filante) est un astéroïde de la taille d'un grain de sable ou d'une petite pierre qui pénètre l'atmosphère terrestre à très haute vitesse et se désagrège en émettant un bref éclat de lumière. Cet éclat imprime le capteur et en raison de sa brièveté, n'affecte qu'une seule image. Le trait peut traverser l'image de part en part ou juste une partie. Souvent, l'épaisseur du trait et la couleur varient, mais pas toujours et dans ce cas on peut confondre la trace d'une météorite avec celle d'un satellite.

Lorsque de nombreuses météorites tombent dans un faible intervalle de temps, on parle de pluie de météorites et en analysant l'ensemble des photos présentant des traces, on peut en déduire leur origine apparente et ainsi identifier de quel essaim elles proviennent.

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Un astéroïde ou une comète

Un astéroïde est un rocher de dimensions variées (de quelques mm à jusqu'à plusieurs centaines de km) qui gravitent dans le système solaire essentiellement entre Mars et Jupiter. Quelques uns sont sortis de cette zone et peuvent croiser l'orbite de la Terre, on les appelle les Near Earth Objects (NEO). Les autres sont des Minor Planets (MP). Leur éclat dans le ciel est extrêmement faible (mag 12 ou plus, généralement au-delà de 20) et seuls les plus gros sont visibles avec les moyens amateurs. Leur présence se repère par des points qui se déplacent d'une photo à l'autre. Lorsqu'on empile les photos, ces points se transforment en un segment qui trahi le mouvement de l'astéroïde.

Sauf si elle est très proche, une comète est quasiment indétectable avec des moyens amateurs. Sa trace est similaire à celle d'un astéroïde à cela près qu'elle est plus diffuse, d'autant plus diffuse que la queue est visible.

Identifier un astéroïde

Chercher la trace suspecte

Le mieux est de travailler sur un exemple concret. Entre les 14 et 16 janvier 2012, nous avons repéré un petit trait qui se déplaçait sur nos images de la nébuleuse du crabe (M1).

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Par rapport aux étoiles voisines, la magnitude de cet objet est estimée à 14-17. Ca ne peut pas être une comète car aucune comète n'est mentionnée dans les éphémérides de cette époque. Il ne peut pas s'agir d'une étoile filante, d'un avion ou d'un rayon cosmique car toutes nos images étaient affectées. Il ne restait que l'hypothèse d'un astéroïde.

Nous avons utilisé les outils du Minor Planet Center afin d'identifier ce croiseur spatial.

Identification

Le Minor Planet Center (MPC), une émanation de l'Union Astronomique Internationale (IAU), a mis en ligne un outil, le MPC Checker pour identifier les astéroïdes, NEOs et comètes :

http://scully.cfa.harvard.edu/cgi-bin/checkmp.cgi

Saisie des données

La page de saisie des données se présente comme suit.

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1.       On doit tout d'abord saisir la date (année, mois) et le jour et l'heure UT de la photo.

2.       Ensuite on entre les coordonnées de l'objet que l'on avait photographié sous la forme :
dd mm ss en ascension droite (RA) et +/-dd mm ss en déclinaison (+ pour Nord, - pour Sud). N'importe quel logiciel de cartographie (Stellarium, Carte du Ciel, C2A…) les donnera. Il est important de mettre un zéro devant les chiffres inférieurs à 10 (par exemple 05 au lieu de 5). Si possible entrer directement les coordonnées de la trace suspecte.

3.       Enfin on entre approximativement le rayon du champ couvert par la photo (ce chiffre peut pas être inférieur à 5 arc.min).

4.       Pour la magnitude, saisir (ou laisser) la valeur à 20. Si la trace est vraiment faible, ou qu'une première recherche n'a rien donné, augmenter la valeur à 30.

Les données associées à la trace du 16 janvier sont les suivantes :

·         Date : 16/01/2012

·         Heure : de 19:34 à 21:03 UT, soit vers 20h UT.

·         Coordonnées de M1 : RA = 05h 34m 31,97s et DEC = +22°00'52,1

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·         La taille de M1 est de 6 arc.min et la trace se trouve à un peu moins de 2 fois la longueur de la nébuleuse. On peut donc saisir 10 arc.min de rayon pour être certain d'englober l'objet.

Il faut faire un peu de calculs pour saisir le jour, en temps universel, qui doit être ajouté au quantième selon la formule :

Jour (MPC) = Jour + (Heure + Minute/60)/24

Données saisies

On clique ensuite sur le bouton "Produce List" et le résultat tombe après quelques secondes d'attente :

L'astéroïde est (3724) Annenskij. Une rapide recherche sur Google indique que cet astéroïde a été découvert le 23 décembre 1979 par Lyudmila V. Zhuravleva à l'Observatoire astrophysique de Crimée, à Nauchnij (Ukraine).

Dans cet exemple on a de la chance, un seul astéroïde a été identifié. En fait il y en avait 5 autres mais trop peu lumineux (Mag >20) pour être visibles sur nos images.

Mais il peut arriver que la liste retourne plusieurs objets. Il faut alors calculer sur la photo les coordonnées de la trace (par exemple en interpolant par rapport aux étoiles visibles) et vérifier si la trace correspond à l'un des astéroïdes listés. Si rien n'est retourné à cet endroit, vérifiez, re-vérifiez et lancez un appel à identification sur un forum d'astronomie (Webastro, Astrosurf, Cloudynights, Stargazerslounge…). Si personne ne trouve rien, c'est que vous avez probablement découvert quelque chose !

Idéalement, les nuits suivantes reprenez des images de la zone où doit se trouver l'astéroïde (attention il se déplace) et relancez la procédure d'identification sur le MPC Checker.

Certains logiciels, comme Prism, sont capable de repérer et d'identifier automatiquement les astéroïdes et comètes captés sur les photos et de surligner les objets non identifiés.

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