Découverte d’une nouvelle Ceinture de Kuiper grâce au télescope Subaru
Récemment, un groupe inédit d’objets gelés orbitant autour du soleil, au-delà de la lointaine Ceinture de Kuiper, a été observé par le télescope Subaru. Ce dernier collabore avec la mission New Horizons de la NASA pour identifier de nouveaux cibles à explorer par le vaisseau spatial.
« Si cela est confirmé, il s’agirait d’une découverte majeure », a déclaré Fumi Yoshida, de l’Université des Sciences de la Santé et de l’Environnement, ainsi que du Centre de Recherche en Exploration Planétaire, de l’Institut Technologique de Chiba.
Le rôle du télescope Subaru
Le télescope Subaru, doté d’un miroir de 8 mètres, est installé au sommet du Mauna Kea à Hawaii. Depuis son lancement en 2006 vers Pluton, qu’il a survolé en 2015, New Horizons a parcouru la Ceinture de Kuiper, une région annulaire composée de corps cométaires glacés, s’étendant au-delà de l’orbite de Neptune, à des distances variant entre 33 et 55 unités astronomiques (UA).
Une unité astronomique correspond à la distance moyenne entre la Terre et le soleil, soit environ 149,6 millions de kilomètres.
Un nouveau panorama des objets de la Ceinture de Kuiper
Lorsque Subaru a commencé à rechercher des objets de la Ceinture de Kuiper en 2004 comme cibles potentielles pour New Horizons, il a rencontré des difficultés. À l’époque, Pluton et cette partie du système solaire étaient situées dans la constellation du Sagittaire, dont le centre dense de la Voie lactée rendait difficile l’identification des objets de la Ceinture de Kuiper parmi les étoiles de fond. Alors, Subaru n’avait pu identifier que 24 objets, tous trop éloignés pour être atteints par New Horizons après son passage près de Pluton.
Cependant, la situation a changé. Maintenant, Pluton s’est déplacé loin du fond stellaire, dans une région moins dense du ciel nocturne. Avec son Hyper Suprime-Cam (HSC), Subaru a découvert, depuis 2020, 239 objets de la Ceinture de Kuiper, dont certains semblent particulièrement remarquables.
Une Ceinture de Kuiper 2
Les chercheurs affirment que ce nouveau groupe d’objets ne constitue pas simplement une extension de la Ceinture de Kuiper. Il semble y avoir un vide entre 55 UA et 70 UA où aucun objet n’a été trouvé. Ensuite, se situe une seconde ceinture — désignée comme « Ceinture de Kuiper 2 » — entre 70 et 90 UA, à une distance maximale de 13,5 milliards de kilomètres du soleil. Pour mettre les choses en perspective, Neptune se trouve à 30 UA, tandis que New Horizons est actuellement à 60 UA du soleil.
Implications scientifiques de la découverte
La structure du système solaire, comprenant la ceinture d’astéroïdes et la Ceinture de Kuiper, a été façonnée par les processus ayant formé les planètes, notamment la migration de Jupyter à travers le système solaire. Fumi Yoshida souligne que la découverte de ces objets éloignés et de leur distribution orbitale est cruciale pour comprendre l’histoire de la formation du système solaire et pour le comparer à d’autres systèmes exoplanétaires.
Cette nouvelle population d’objets célestes n’est pas totalement inattendue. L’instrument Student Dust Counter à bord de New Horizons continue de détecter des impacts de particules de poussière, suggérant la présence d’une population d’objets plus éloignés. De plus, New Horizons a enregistré des occultations stellaires inexpliquées, qui pourraient provenir de ces objets récemment découverts.
Les astronomes continueront d’utiliser Subaru pour suivre ces 11 objets afin de mieux définir leurs orbites. Étant donné qu’ils ont été trouvés dans une région restreinte de l’espace, ils pourraient n’être que la partie visible d’un iceberg, indiquant une population beaucoup plus vaste.
La découverte confirmée de cette Ceinture de Kuiper 2 pourrait également remettre en question l’idée antérieure selon laquelle notre système solaire est atypiquement petit en comparaison avec d’autres systèmes planétaires. Ces résultats sont attendus dans le Planetary Science Journal et seront disponibles en prépublication.