Principe
L'observation d'une occultation stellaire par un astéroïde consiste
basiquement à chronométrer le temps de passage
d'un astéroïde devant une étoile. Considérons, dans un premier
temps, l'étoile comme ponctuelle. L'astéroïde possédant un
certain diamètre apparent, l'étoile va disparaître brutalement pendant
quelques secondes à quelques dizaines de secondes... puis
réapparaître.
Comme pour une éclipse totale de Soleil, le phénomène ne sera observable
qu'à l'intérieur d'une bande d'occultation,
représentant la trajectoire de l'ombre de l'astéroïde à la surface
de la Terre. De part et d'autre de cette bande, l'astéroïde n'occultera
pas l'étoile.
Connaissant la vitesse apparente de l'astéroïde, la durée
de disparition de l'étoile (en secondes) sera directement
convertible en une dimension sur l'astéroïde
(en kilomètres). Les temps précis de disparition et de réapparition
seront nécessaires pour positionner cette mesure dans l'espace
et assembler ainsi les observations en provenance de différents
observateurs. |
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A
quoi ça sert ?
Comme on vient de le voir, l'observation d'une occultation stellaire
permet de réaliser une mesure de la dimension d'un astéroïde.
Cette
mesure a deux grandes qualités
:
- elle est directe : c'est-à-dire qu'on
ne fait pas d'hypothèse sur les propriétés du corps mesuré comme c'est
le cas avec d'autres méthodes (radiométrie infrarouge, photométrie,
observations radar...).
- elle est très précise : la vitesse angulaire
apparente d'un astéroïde de la ceinture principale est de l'ordre de
30"/h (seconde d'arc par heure). Si la précision du chronométrage de
l'occultation est de 0.1s, la précision angulaire correspondante est
alors meilleure que 1mas (milliseconde d'arc).
A titre de comparaison, la résolution spatiale que peuvent atteindre,
en imagerie directe, un 2.40m spatial ou un 8m terrestre avec optique
adaptative est de 40 à 50mas.
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Imaginons
un astéroïde de 200 km de diamètre qu'on place
à 300 millions de km de la Terre. Le voici :
(a) observé par le VLT (8m) + optique adaptative.
Résolution obtenue: environ 60km,
(b) observé par occultation stellaire (25
observateurs). Résolution obtenue: environ 1km,
(c) observé in situ par une sonde spatiale.
Résolution obtenue: environ 15m.
(image
spatiale: sonde Cassini-Huygens - Phoebe - crédit: NASA-JPL)
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La mesure
obtenue par un seul observateur est appelée une corde.
Elle représente en effet un seul segment, mesuré d'un bord à l'autre du
contour de l'astéroïde.
Si plusieurs observateurs observent depuis différents endroits dans la
largeur de la bande d'occultation, on obtient plusieurs cordes, de différentes
longueurs, correspondant à différents segments parallèles traversant le
contour de l'astéroïde.
Si les observateurs sont très nombreux, on va obtenir le profil
complet de l'astéroïde, véritable "photographie" de son contour
au moment de l'occultation, avec ses creux et ses bosses.
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| Laetitia
- 1998/03/21 |
Daphne
- 1999/07/02 |
Tercidina
- 2002/09/17 |
Bertholda
- 2003/08/26 |
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Connaissant,
par photométrie, la magnitude absolue de l'astéroïde à l'instant de l'occultation,
on en déduit alors l'albédo du corps, ce
qui va contraindre sa composition et donc sa masse. Plusieurs profils
obtenus lors de différentes occultations par le même objet permettront
enfin de construire un modèle 3D de celui-ci.
L'observation d'une occultation stellaire par un astéroïde permet également
:
- d'améliorer la connaissance de l'orbite de l'astéroïde.
Si la position de l'étoile est connue avec précision, on va pouvoir assimiler
cette position à celle du centre de l'astéroïde au moment de l'événement,
et obtenir un point astrométrique extrêmement précis (meilleur que 10mas).
- de détecter des astéroïdes binaires. L'observation
d'une étoile alors qu'un astéroïde croise à proximité de la ligne de visée
est un moyen de scanner l'espace autour de l'astéroïde. Une disparition
secondaire peut alors être détectée, révélant la présence d'un satellite
de l'astéroïde.
- de mesurer le diamètre de l'étoile cible.
La résolution habituelle étant de l'ordre de 1mas, si l'étoile sous-tend
un diamètre supérieur on assiste à une disparition et à une réapparition
progressives. La durée de cette progression (fonction également de l'orientation
du limbe de l'astéroïde par rapport à son mouvement) permet de donner
un diamètre minimum à l'étoile cible.
- de découvrir des étoiles binaires serrées,
indétectables par d'autres méthodes. Dans ce cas, on observe une disparition
en deux paliers, trahissant la présence d'un compagnon à l'étoile cible.
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