Un astronome amateur découvre une nouvelle lune de Jupiter

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| NASA

Avec plus de 70 lunes officiellement reconnues, Jupiter est une planète géante bien entourée. Cependant, cela n’empêche pas pour autant les astronomes de continuer d’en découvrir, y compris des astronomes amateurs. En effet, l’astronome amateur qui a retrouvé l’année dernière quatre lunes joviennes perdues de vue est devenu le premier amateur à découvrir un satellite naturel jusqu’alors inconnu. Kai Ly a signalé la découverte à la Minor Planet Mailing List le 30 juin et l’a soumise pour publication en tant que Minor Planet Electronic Circular.

La quête de Ly était la continuité de l’identification antérieure d’images de lunes joviennes récemment découvertes, notamment Valetudo, Ersa et Pandia, lors de l’examen des données prises en 2003 avec le télescope Canada-France-Hawaii (CFHT) de 3,6 mètres. David Jewitt et Scott Sheppard (Université d’Hawaï) avaient dirigé un groupe qui a utilisé ces images pour découvrir 23 nouvelles lunes. Les images restaient disponibles en ligne et Ly a pensé que davantage de lunes non découvertes pourraient se cacher dans l’ensemble de données de 2003.

Une traque patiente et minutieuse

Après avoir planifié ses recherches en mai, Ly a commencé début juin à examiner des images prises en février 2003, lorsque Jupiter était en opposition et que ses lunes étaient les plus brillantes. Les astronomes ont examiné trois images couvrant la même région du ciel à différents moments dans la nuit du 24 février et ont trouvé trois satellites naturels potentiels se déplaçant à 13 à 21 secondes d’arc par heure pendant la nuit. Ly n’a pas pu retrouver deux des lunes potentielles sur d’autres nuits, mais a trouvé la troisième, temporairement désignée EJc0061, sur des observations du 25 au 27 février et sur des images prises avec le télescope Subaru les 5 et 6 février. Cela a établi un 22 jour d’arc, qui suggérait que l’objet était lié à Jupiter.

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Jupiter possède 79 lunes reconnues par le Minor Planet Center de l’Union astronomique internationale. La plupart des lunes progrades de la planète (violet, bleu) orbitent relativement près de Jupiter, tandis que ses lunes rétrogrades (rouges) orbitent plus loin. Une exception est Valetudo (vert), un corps en mouvement prograde découvert en 2018 qui orbite loin également. © Roberto Molar Candanosa

Ly disposait donc de suffisamment d’informations pour tracer l’orbite de la lune sur des images d’observation du 12 mars au 30 avril. « À partir de là, la qualité de l’orbite et des éphémérides était suffisamment décente pour que je puisse commencer à rechercher des observations au-delà de 2003 », explique Ly. Son équipe et lui ont trouvé la lune près de sa position prévue dans des images ultérieures des observatoires interaméricain de Subaru, CFHT et Cerro Tololo prises jusqu’au début de 2018. La lune varie en magnitude de 23.2 à 23.5.

Le résultat final était un arc de 76 observations sur 15.26 ans (5574 jours), suffisant pour que Ly considère son orbite bien sécurisée pendant des décennies. Les données traquent la lune — provisoirement désignée S/2003 J 24 en attente de publication — à travers près de huit orbites de Jupiter de 1.9 an, indique David Tholen (Université d’Hawaï), plus que suffisant pour montrer qu’il s’agit d’une lune. Tholen n’a pas vérifié les images, mais dit que les preuves semblent solides : « Il serait presque impossible pour les artefacts de s’adapter à une orbite jovicentrique sur autant de nuits différentes en utilisant différentes caméras ».

Une lune appartenant au groupe de Carme

« Je suis fier de dire que c’est la première lune planétaire découverte par un astronome amateur ! », déclare Ly. Mais, admettent-ils, « il s’agit juste d’un membre typique du groupe Carme rétrograde ». Ce groupe comprend 22 autres petites lunes en orbite autour de Jupiter dans le sens inverse de sa rotation avec des périodes d’environ deux ans. Leurs orbites sont suffisamment similaires pour suggérer qu’elles étaient toutes des fragments d’un seul impact. Ce sont probablement des morceaux de Carme, le premier du groupe à être découvert et avec 45 kilomètres de diamètre, de loin le plus grand.

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Les observations dans le proche infrarouge montrent la lune Carme de Jupiter, la plus grande du groupe de satellites rétrogrades de Carme. La dernière image montre un composite de toutes les images empilées pour montrer la lune au centre. © IPAC Infrared Science Archive/NASA/JPL-Caltech

De telles petites lunes rétrogrades joviennes peuvent se trouver en encore plus grand nombre. L’année dernière, Edward Ashton, Matthew Beaudoin et Brett J. Gladman (Université de la Colombie-Britannique, Canada) ont repéré quelque quatre douzaines d’objets de 800 mètres de diamètre, qui semblaient être en orbite autour de Jupiter. Ils ne les ont pas suivis assez longtemps pour prouver que les objets étaient des lunes joviennes, mais à partir de leurs observations préliminaires, ils ont suggéré que Jupiter pourrait avoir quelque 600 satellites d’au moins 800 mètres de diamètre. Le développement de télescopes plus grands et plus sensibles fera de la place pour de nouvelles découvertes.

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