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Découverte d’un satellite autour de l’objet transneptunien 1998 WW31

1er juin 2001

Alain Doressoundiram (Observatoire de Paris) et Christian Veillet (Institut CFH) viennent de découvrir que l’objet transneptunien 1998 WW31 est en fait un objet double. C’est au cours de leur programme de photométrie multi-couleurs et d’amélioration d’orbites des objets transneptuniens qu’ils ont fait cette découverte. Ce programme s’effectue sur le Télescope Canada-France-Hawaii de 3,6 m perché à 4200m sur le Mauna Kea de l’île de Hawaii. En décembre 2000, ils ont pointé le télescope sur 1998 WW31, un objet transneptunien qui requérait des observations supplémentaires sans lesquelles ils auraient perdu sa position. La nature double ou allongée de l’objet ne leur est pas apparue immédiatement lors des observations, mais seulement plus tard lors de l’analyse minutieuse des données.Les objets transneptuniens sont des petits corps du Système Solaire situés au-delà de l’orbite de Neptune, à plus de 30 unités astronomiques du Soleil (1 unité astronomique = distance Terre-Soleil). Ce sont des corps glacés, très primitifs, qui sont les derniers restes fossiles de la formation de notre Système Solaire il y a 4,6 milliards d’années. L’étude de ces objets, découverts pour la première fois il y a moins de dix ans, est actuellement en plein essor. Elle peut fournir des indices précieux sur la composition de la nébuleuse primitive et sur les processus qui y ont prévalu au tout début de l’histoire du Système Solaire. De plus, la connaissance des propriétés physiques des objets transneptuniens pourrait être une étape importante dans l’étude des disques circumstellaires et la formation de planètes autour d’autres étoiles que le Soleil.Figure 1 : 1998 WW31 dans la nuit du 22 dec 2000 UT (en haut) et 23 dec 2000 UT (milieu et bas)Sur la séquence chronologique des 3 images réduites de la figure 1, 1998 WW31 (cadre rouge), comme tous les objets du Système Solaire se déplace par rapport aux étoiles fixes du champ. C’est un objet faible d’une magnitude de 23,6 et distant de 45,6 unités astronomiques de la Terre. 1998 WW31 apparaît indubitablement double. La qualité exceptionnelle du site de Mauna Kea a permis la résolution de la paire (1,2 secondes d’arc). Avec ces seules images, deux interprétations alternatives étaient possibles:Il s’agit de deux objets transneptuniens sur des orbites distinctes mais ayant par pure coïncidence un mouvement apparent proche sur deux nuits !1998 WW31 est sans doute un objet double (comme Pluton-Charon)Image de la découverte(23/12/2000 UT)Image d’archive(7/01/2000 UT)Séparation angulaire : 1,2"Direction de la paire : +45 deg.Séparation angulaire : 0,8"Direction de la paire : +25 deg.Figure 2C’est la deuxième alternative, d’ailleurs beaucoup plus probable que la première qui s’est avérée la bonne. En effet, des images d’archives du CFHT en date du 7 janvier 2000, ont permis de retrouver 1998 WW31. Mais l’orientation de la paire, ainsi que la séparation entre les deux composantes avaient changé… 1998 WW31 est bien un objet double !1998 WW31 est donc le deuxième objet transneptunien (après Pluton) à avoir un satellite. Le diamètre global de la paire est estimé à 150 km. La séparation angulaire de 1,2" observée en décembre correspond à une distance effective entre les deux composantes d’environ 40000 km (Pluton et Charon sont distants de 19636 km). La différence de magnitude entre 1998 WW31 et son satellite est estimé à 0.4, ce qui donne un rapport de masse d’environ 1,7 (rapport de 8 pour Pluton-Charon) donc le système 1998 WW31 est plus une "planète" double qu’un système planète-satellite.Avec toutes les images d’archives disponibles et de nouvelles observations dans le futur, il sera possible de déterminer complètement l’orbite de la paire. Ceci permettra de déterminer pour la première fois la masse et la densité d’un objet transneptunien, informations capitales sur la nature intime de ces objets primitifs, réservoir des comètes à courte période. ----
Référence : Veillet C., Doressoundiram A., Shapiro J., 2001, IAU Circulaire num. 7610 Contact : Alain Doressoundiram (Département DESPA, Observatoire de Paris)

Dernière modification le 22 février 2013

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Discovery of a satellite around the transneptunian object 1998 WW31

1er juin 2001

Alain Doressoundiram (Observatoire de Paris) and Christian Veillet (CFH Institute) have just discovered that the transneptunian object 1998 WW31 is in fact a double object. It is during their multi-color photometry and recovery of transneptunian objects program that they made this discovery. This program is carried out on the Canada-France-Hawaii Telescope of 3.6 m located at 4200m on Mauna Kea, Hawaii. In December 2000, they pointed the telescope at 1998 WW31, a transneptunian object which required additional observation, without which they would have lost its position. Its double nature or its elongated shape did not appear to them immediately at the time of the observations, but only later during the meticulous analysis of the data. The transneptunian objects are small bodies of the Solar system located beyond the orbit of Neptune, at more than 30 astronomical units from the Sun (1 astronomical unit = distance Sun-Earth). They are icy bodies, very primitive as fossil remnants of the formation of the Solar system, 4.6 billion years ago. The study of these objects, discovered for the first time less than ten years ago, is currently in full development. It can provide invaluable indices on the composition of the primitive nebula and on the processes prevailing at the beginning of the Solar system. Moreover, the knowledge of the physical properties of the transneptunian objects could be a significant step in the study of circumstellar discs and planet formation around other stars that the Sun. Figure 1 : 1998 WW31 in the night of 22 DEC 2000 UT (top) and 23 DEC 2000 UT (medium and bottom) On the chronological sequence of the 3 reduced images of figure 1, 1998 WW31 (red square), like all the objects of the Solar system moves relative to fixed stars of the field. It is a weak object of 23.6 in magnitude and distant by 45.6 astronomical units from the Earth. 1998 WW31 appears undoubtedly double. The exceptional quality of the Mauna Kea site allowed the resolution of the pair (1.2 seconds of arc). With only these images, two alternative interpretations were possible : They are two transneptunian objects on distinct orbits but having by pure coincidence a common apparent motion over two nights ! 1998 WW31 is undoubtedly a twin (like Pluto-Charon) Image of the discovery (23/12/2000 UT) Archive image (7/01/2000 UT) Angular separation : 1.2 " Direction of the pair : +45 deg. Angular separation : 0.8 " Direction of the pair : +25 deg. Figure 2 It is the second alternative, much more probable than the first, which proved to be right. Indeed, the CFHT archive images of January 7 2000, made it possible to find 1998 WW31. But the orientation of the pair, as well as the separation between the two components had changed : 1998 WW31 is actually a twin ! 1998 WW31 is thus the second transneptunian object (after Pluton) to have a satellite. The combined diameter of the pair is estimated at 150 km. The angular separation of 1.2 " observed in December corresponds to an effective distance between the two components of approximately 40000 km (Pluto and Charon are distant by 19636 km). The difference in magnitude between 1998 WW31 and its satellite is estimated at 0.4, which thus gives a mass ratio of approximately 1.7 (ratio of 8 for Pluto-Charon) the system 1998 WW31 is more a double " planet " than a planet-satellite system. With all the archive images available and new observations expected in the future, it will be possible to get a full orbit determination. This will make it possible to determine for the first time the mass and the density of a transneptunian object, capital information on the intimate nature of these primitive objects, playing the role of reservoir for short period comets.

Reference : Veillet C, Doressoundiram A., Shapiro J, 2001, IAU Circular num. 7610 Contact : Alain Doressoundiram (Département DESPA, Observatoire de Paris)

Dernière modification le 4 mars 2013