En astrophysique, on mesure l'éclat d'un astre
dans le système des magnitudes. Plus la magnitude est faible, plus
l'éclat est grand. L'étoile la plus brillante du ciel a la
magnitude -1.5 et les plus faibles étoiles visibles à l'oeil
nu ont la magnitude +6. Les astéroïdes qui sont intéressants
pour la photométrie et la spectrométrie à l'OHP ont
des magnitudes comprises entre 10 et 16.
L'éclat varie en fonction des distances Tarre-astéroïde
et Soleil-astéroïde. Mais l'état de réflectance
de la surface de l'astéroïde va aussi influencer l'éclat.
Ainsi, si l'on est capable de mesurer l'éclat d'un astéroïde,
on pourra déterminer un certain nombre de paramètres physiques
associés à sa surface:
- La mesure de la magnitude en fonction du temps s'apelle la courbe
de lumière. Elle permet de déterminer la forme de l'astéroïde,
sa période de rotation et l'orientation de son axe de rotation. Si
l'astéroïde possède un gros satellite, il arrive parfois
que l'on assiste à des éclipses ou des occultations mututelles
que l'on détecte avec les courbes de lumière. Les courbes
de lumières peuvent être réalisées avec n'importe
quel télescope en mode imagerie avec une caméra CCD.
- La mesure de l'éclat en fonction de la couleur s'apelle le
spectre. Pour un astéroïde, on compare son spectre à celui
du Soleil. Il en résulte une courbe que l'on appelle spectre de réflectance.
La réflectance permet de déterminer l'espèce minérale
qui compose la surface de l'astéroïde. Les spectres sont obtenus,
par exemple, avec le spectrographe LORIS au T80.
La combinaison des études photométriques et spectrométriques
permettent de comprendre la nature des astéroïdes.
2. Les astéroïdes binaires
Depuis 2000, Raoul Behrend à l'observatoire de Genève coordonne
les astronomes amateurs pour l'observation de courbes de lumières
d'astéroïdes. En cinq ans, environ 500 courbes de lumières
ont ainsi été mesurées. Un site web permet d'accéder
à ces mesures:
http://obswww.unige.ch/~behrend/page_cou.html
Parmi les 500 astéroïdes, 5 ont été découverts
comme binaires. On pourra consulter un article écrit par cette collaboration
à l'adresse suivante:
http://www.cesr.fr/~klotz/behrend_aa2005.pdf
On consultera aussi la liste des astéroïdes conus possédants
un ou plusieurs satellites:
http://www.johnstonsarchive.net/astro/asteroidmoons.html
Informations sur la photométrie et la spectrographie des astéroïdes
http://pdssbn.astro.umd.edu/
3. Préparer une observation
3.1. Cas où l'on connait la désignation de l'astéroïde
à observer
Un bon site pour générer des éphémérides
est le suivant:
http://cfa-www.harvard.edu/iau/MPEph/MPEph.html
Par exemple, pour générer les éphémérides
de l'astéroïde (854) Frostia à partir du 25 novembre
2005, toutes les heures (=24 positions par jours) pendant 10 jours (=240
positions au total) à l'OHP (site IAU numéro 511):
Désignation du champ à
remplir
|
Valeur à entrer
|
Objects may be identified by designation
or by name.
Enter a list of designations or names below (one entry per line, excess
entries will be ignored):
|
854
|
Ephemeris start date:
|
2005 11 25
|
Number of dates to output
|
240
|
Ephemeris interval:
|
1
|
Ephemeris units
|
hours
|
Observatory Code
|
511
|
Format for elements output
|
MPC 8-line
|
Il suffit ensuite d'appuyer sur le bouton <Get ephemerides/HTML page>.
Le résultat est:
(854) Frostia
Epoch 2005 Aug. 18.0 TT = JDT 2453600.5 Goffin
M 127.88447 (2000.0) P Q
n 0.27037790 Peri. 83.49159 +0.07444711 +0.99702530
a 2.3685829 Node 190.83848 -0.95174674 +0.06506391
e 0.1736028 Incl. 6.09149 -0.29771759 +0.04131867
P 3.65 H 12.1 G 0.15 U 0
From 74 observations at 20 oppositions, 1942-1997, mean residual 0".54.
Last observed on 2005 Oct. 5. Perturbed ephemeris below based on
elements from
MPC 32295.
Discovery date : 1916 04 03
Discovery site : Simeis
Discoverer(s) : Beljavskij, S.
Further observations? None needed at this time.
00854
Date UT R.A. (J2000) Decl. Delta r El. Ph. V Sky Motion Object Sun Moon
h m s "/min P.A. Azi. Alt. Alt. Phase Dist. Alt.
2005 11 25 000000 05 32 07.3 +14 51 26 1.811 2.751 158.0 7.7 16.1 0.58 258.9 334 +59 -66 0.40 082 +01
2005 11 25 010000 05 32 04.9 +14 51 19 1.811 2.751 158.0 7.7 16.1 0.58 258.8 004 +61 -59 0.40 082 +11
etc.
La position de (854) Frostia est donc lue dans les colonnes R.A. et Decl.
On recherchera la meilleure période d'observation lorsque l'astéroïde
passe au méridien. Cela correspond à à la colonne
Object Azi. >330 ou <30.
Si l'on souhaite générer une carte de champ centrée
sur la position du 25 novembre à 0h00 TU, on utilise le lien suivant:
http://stdatu.stsci.edu/cgi-bin/dss_form
Désignation du champ à
remplir dans la rubrique "Retieve an image"
|
Valeur à entrer
|
RA
|
05 32 07.3
|
Dec
|
+14 51 26
|
Height
|
30
|
Width
|
30
|
File Format
|
GIF
|
Il suffit ensuite d'appuyer sur le bouton <Retrieve Image>.
3.2. Cas où l'on cherche des astéroïdes intéressants
à observer
Dans la base de donnée de Raoul Behrend, il faut repérer
les candidats binaires. Il s'agit des astéroïdes qui montrent
des courbes de lumières parfaitement sinusoïdales dont la période
est supérieur à une dizaine d'heures. Pour cela, on explorera
la base de données:
http://obswww.unige.ch/~behrend/page_cou.html
On pourra compléter ses connaissances en consultant le site
http://www.astrosurf.com/aude au
rubriques Observation: Astéroïdes et Projet MAP.
3.3. Cas de la spectrographie
Dans le cas de la spectrographie, on consultera utilement le site de Christian
Buil:
http://www.astrosurf.org/buil/
(site général sur la spectrographie)
http://www.astrosurf.org/buil/us/loris/loris.htm
(site dédié aux spectrographes de la conception de celui du
T80)
Afin de comparer le spectre de l'astéroïde à celui du
Soleil, il faut observer une étoile de type solaire à la même
hauteur sur l'horizon que l'observation de l'astéroïde. La liste
ci dessous montre quelques étoiles de type solaire utiles:
=============================================================
Each column contains the following informations:
1) HR number;
2) SAO number;
3) Spectral type;
4) V magnitude;
5) Right Ascension (J2000);
6) Declination (J2000);
7) Annual proper motion in Right Ascension J2000 (arcsec/year);
8) Annual proper motion in Declination J2000 (arcsec/year);
9) Heliocentric radial velocity (km/s); V(?)= variable (suspected);
10) Projected rotational velocity v*sin(i) (km/s).
_____________________________________________________________________________
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10
| | | | | | | | |
9107 53622 G2V 6.12 0 4 53.8 +34 39 35 0.772 0.089 4 V
88 147237 G2V 6.39 0 22 51.8 -12 12 34 0.394 0.061 -7 V 6
512 258271 G2V 5.87 1 37 55.6 -82 58 30 0.119 0.120 -5 V
1024 130457 G2V 6.20 3 23 17.8 -7 47 39 0.010 -0.222 43 V? =<10
2208 95394 G2V 6.45 6 13 12.6 +10 37 39 0.092 -0.285 3
2493 172264 G2V 6.45 6 44 51.9 -27 20 29 -0.011 0.308 -12 V?
3538 136389 G2V 6.00 8 54 17.9 -5 26 4 -0.416 0.031 28 V =< 6
4328 179558 G2V 6.54 11 7 54.4 -30 10 29 -0.513 -0.138 13
5632 253043 G2V 6.30 15 10 44.6 -61 25 21 -0.198 -0.021 38
6847 47343 G2V 6.29 18 15 32.6 +45 12 34 -0.068 -0.110 -64 V? =< 6
8310 89939 G2V 6.08 21 44 8.3 +28 44 35 0.231 -0.219 17 V?
8544 165077 G2V 6.57 22 26 34.2 -16 44 29 0.262 -0.013 -3 V? 7
8935 258154 G2V 5.81 23 33 19.5 -77 23 7 0.010 0.000 26
Consulter aussi la liste d'étoiles solaires de l'article :
hardorp1978aa.pdf (1,2 Mo)
4. Les observations et l'analyse
Consulter les pages suivantes pour:
Dans le cas de la photométrie (courbes de lumière)
A la sortie de Calaphot, on obtient un fichier texte que l'on envoie à
Raoul Behrend pour analyse.
Dans le cas de la spectrographie (spectro LORIS au T80)
A la sortie de ce travail, on a généré un fichier
de spectres que l'on peut visualiser avec Excel par exemple.
On pourra déterminer la classe taxomonique de l'astéroïde
grâce aux articles suivants :
bus_spectrum0_sdarticle.pdf (1,8
Mo)
bus_spectrum1_sdarticle.pdf (350
Ko)
bus_spectrum2_sdarticle.pdf (400
Ko)