Des astronomes ont identifié le premier astéroïde présentant trois lobes jamais découvert dans la ceinture d’astéroïdes, entre Mars et Jupiter. Nommé (44) Nysa, il constitue l’un des astéroïdes les plus grands et les plus brillants de la ceinture principale et possède même une petite lune orbitant autour de lui. Si l’on ignore pour le moment comment un tel objet s’est formé, la compréhension de sa formation pourrait apporter des informations sur les processus ayant contribué à la formation des planètes rocheuses du Système solaire.
Découvert pour la première fois en 1857, les véritables caractéristiques de (44) Nysa sont jusqu’ici restées mystérieuses. Son nom fait d’ailleurs référence à l’endroit où Dionysos, le dieu de la mythologie grecque associé aux masques, au théâtre et à l’illusion, aurait été élevé par des nymphes. L’astéroïde porte bien son nom, sa véritable nature ayant échappé aux astronomes pendant près de deux siècles.
S’il n’avait été qu’un point lumineux dans le ciel au moment de sa découverte, les observations ultérieures réalisées notamment avec le télescope spatial Hubble et l’observatoire d’Arecibo ont suggéré qu’il possédait une structure bilobée. D’autres observations ont suggéré une forme allongée, mais aucune n’a cependant permis de déterminer sa morphologie exacte.
Des chercheurs affirment avoir enfin identifié sa véritable structure : une structure présentant trois lobes, qui pourrait constituer une morphologie encore jamais observée pour un astéroïde. « Dans cet article, nous dévoilons enfin la véritable nature de l’astéroïde, longtemps après sa découverte», a déclaré Al Conrad, chercheur associé au Large Binocular Telescope Observatory (LBTO) et coauteur de la nouvelle étude sur la structure de (44) Nysa, dans un communiqué de l’Université d’Arizona où se trouve le siège du LBTO.
Une structure trilobée inhabituelle
Pour observer (44) Nysa et tenter de déterminer sa structure, Conrad et ses collègues ont utilisé l’instrument SHARK-VIS du LBTO et l’instrument SPHERE/ZIMPOL du Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili. Les deux instruments combinés ont permis d’obtenir les images à la plus haute résolution jamais acquises de l’astéroïde.
SHARK-VIS intègre notamment une caméra ultra-rapide permettant de capturer très rapidement des séquences d’images et de figer les effets des turbulences atmosphériques. Un système de post-traitement des données lui permet d’améliorer davantage la netteté des images. ZIMPOL est un module d’imagerie polarimétrique associé à SPHERE, l’ensemble bénéficiant du puissant système d’optique adaptative du VLT pour corriger les effets de la turbulence atmosphérique.
L’équipe a également combiné les images obtenues des deux instruments avec celles provenant d’observations photométriques d’observatoires du monde entier. « Ces observations ont dû être combinées à des techniques de traitement d’images spécialement développées afin d’affiner davantage les images et de supprimer le halo brillant entourant l’astéroïde, qui pouvait potentiellement masquer de faibles compagnons », explique le coauteur de l’étude, Anthony Berdeu de l’Observatoire européen austral, à Space.com. Ensemble, les données ont permis de générer un modèle tridimensionnel détaillé de (44) Nysa.
Les résultats, détaillés dans une prépublication disponible sur le serveur arXiv, indiquent de nombreuses structures de surface dont deux vallées distinctes semblant s’enrouler autour de la circonférence de l’astéroïde, qui mesure environ 75 kilomètres de diamètre. Ces vallées formeraient des jonctions en forme de cou divisant l’astéroïde en trois lobes distincts.
« Les images révèlent un objet remarquablement inhabituel», explique Kate Minker, chercheuse principale à l’observatoire Lowell d’Arizona et auteure principale de l’étude, dans le communiqué. « L’explication la plus probable est que Nysa est soit un système ternaire de contact, composé de trois éléments liés, soit un corps cohérent extrêmement irrégulier, différent de tout ce que nous avons observé jusqu’à présent. »
Les données indiquent également la présence d’une petite lune jusqu’ici non répertoriée, orbitant à environ 170 kilomètres de l’astéroïde principal. Nommée temporairement S/2026 (44) 1, la lune mesurerait un peu plus d’un kilomètre de diamètre.
Une formation par collision massive ?
D’après les chercheurs, l’hypothèse la plus plausible qui pourrait expliquer comment (44) Nysa s’est formé serait celle d’une collision avec un astéroïde beaucoup plus massif. Les modélisations de l’équipe suggèrent que les forces de marée gravitationnelles résultantes auraient pu déformer le manteau de (44) Nysa et lui conférer sa forme particulière.
La collision aurait également pu le fragmenter en plusieurs morceaux disposés côte à côte comme un collier de perles. Une telle fragmentation se produirait souvent chez des astéroïdes de composition similaire, mais les autres fragments de (44) Nysa semblent avoir disparu sans que l’on ne sache pourquoi.
Comprendre comment (44) Nysa s’est formé pourrait renseigner sur la manière dont les planètes telluriques se sont formées. Les astéroïdes de type E comme (44) Nysa seraient généralement associés à des régions internes du Système solaire et pourraient avoir contribué à la formation des planètes rocheuses.
