Les derniers satellites furent découverts par une
équipe internationale d'astronomes en juillet, lors d'une
mission d'observation au Canada-France-Hawaii
Telescope (CFHT) au sommet du pic de Mauna Kea (altitude
4200 m) sur l'ile d'Hawaii.
L'équipe était composée de Brett Gladman,
Jean-Marc Petit et Hans Scholl (tous de l'Observatoire de la
Côte d'Azur à Nice, France), JJ Kavelaars
(Université McMaster, Canada), et Matthew Holman
(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA).
Gladman et Kavelaars étaient déjà membres de
l'équipe qui découvrit les deux premiers satellites en 1997.
Les orbites circumplanétaires de ces deux lunes ayant
été confirmées, les désignations
temporaires S/1997 U 1 et S/1997 U 2 ont été
remplacées par les noms proposés par les
découvreurs: Caliban et Sycorax, dans l'attente de
l'approbation définitive par l'Union Astronomique
Internationale en l'an 2000.
Ces nouveaux candidats satellites sont environ 20 fois plus
faible, et 4 à 5 fois plus petits que les deux lunes
découvertes en 1997, avec environ 20 kilomètres de
diamètre. Ils orbitent entre 10 et 25 millions de
kilomètres du centre d'Uranus.
Ils furent découverts grâce à la plus grande
caméra électronique du monde.
Cette nouvelle caméra, connue sous le nom de
CFH12k,
peut faire une image du ciel d'environ la taille de la pleine
Lune. Utilisant ce détecteur électronique,
l'équipe a observé la région autour de la
planète où de petits satellites avaient des chances de
se trouver.
Ces nouveaux objets n'ont été suivis que pendant
quelques semaines de sorte que leur orbite autour d'Uranus est
encore très mal déterminée. Il est même
posible qu'ils ne soient pas des satellites, mais simplement des
objets passant près d'Uranus. Mais comme le dit B. Gladman:
"Etant donné la maniére dont ils suivent le mouvement d'Uranus,
il est improbable que se soient des intrus."
Etapes marquantes des découvertes de cette année:
17-21 juillet 1999
L'équipe de découverte sonde la région
autour d'Uranus en utilisant la nouvelle caméra CFH12k,
au télescope Canada-France-Hawaii à
Hawaii. Cette nouvelle caméra est une mosaique de
détecteurs digitaux qui prend des images d'une grande portion
de ciel; aucun autre système au monde n'est capable
d'observer une aussi grande région à une aussi grande
magnitude. La nouvelle caméra permit d'observer environ 90% de
la portion du ciel autour de la planète où on pouvait
trouver des satellites. L'équipe découvrit
immédiatement 2 nouveaux candidats satellites, qui furent
suivis pendant 3 des 4 nuits d'observation.
27 juillet 1999
Les deux nouveaux candidats sont annoncés et
appelés S/1999 U 1 et S/1999 U 2 dans la
circulaire UAI #7230 du Centre des Petites
Planètes (MPC) de l'Union Astronomique Internationale (UAI).
Dans l'annonce, Brian Marsden (MPC, Cambridge, USA) note que bien
que les objets peuvent très bien être des
comètes passant près d'Uranus (connues sous le nom de
Centaures), "l'absence d'autres objets se déplacant lentement
dans les environs, avec un mouvement apparent un tant soit peu
similaire à celui d'Uranus laisse supposer que ces objets
sont bien en fait des satellites".
30 juillet 1999
La recherche pour les objets mobiles dans les images, conduite
alors que l'équipe se trouvait au télescope, fut
réalisée à l'aide de deux programmes
indépendants, l'un écrit par H. Scholl et l'autre par
M. Holman. L'utilisation de méthodes semi-automatiques est
rendue nécessaire par l'énorme quantité de
données générées par la caméra
(environ 25 Gigaoctets par nuit). Ces programmes comparent 3 images
prises à des temps différents et identifient des
"candidats" objets mobiles; ces candidats sont ensuite
montrés à un opérateur humain qui les confirme
ou les rejette interactivement. Cette intervention humaine est
indispensable car l'ordinateur peut facilement être
trompé par un alignement aléatoire de divers signaux
dans les images, tout particulièrement lorsque l'on cherche
des objets très peu lumineux. Deux programmes
séparés sont utilisés car les deux algorithmes
différents qu'ils utilisent les rendent sensibles à
des ensembles d'objets légèrement différents;
de la sorte un des programmes trouvera un candidat que l'autre
manquera. Dans les cas de S/1999 U 1 et S/1999 U 2, chaque objet fut
découvert par seulement un des programmes lors de la
première nuit d'observation (17 juillet 1999), permettant
ainsi le suivi de ces deux objets pendant les 3 nuits
suivantes. Cependant, les programmes d'ordinateur doivent être
"ajustés" en fonction des données afin de maximiser
les performances et trouver les objets les moins brillants
possibles. Cela fut fait par M. Holman pendant la dernière
semaine de juillet, qui explora alors de nouveau l'ensemble des
images. Il en fut récompensé par la découverte
d'un troisième candidat (S/1999 U 3), qui avait
été observé le 17 juillet seulement. N'ayant
que cette seule nuit d'observation, on ne savait même pas dans
quel sens ce troisième candidat tourne autour de la
planète. A partir de là, le travail critique
consistait à suivre ces objets pour les voir bouger autour de
la planète. Le seul moyen de prouver leur qualité de
lune d'Uranus est d'obtenir suffisamment d'observations
pour montrer que les objets sont en orbite autour de la
planète plutôt qu'autour du Soleil. La chasse
était ouverte!
S/1999 U 3 découvert par M. Holman dans les
données de juillet 1999.
7-11 août 1999
Avant même la découverte, P. Nicholson (Cornell,
USA), B. Gladman et J.A. Burns (Cornell, USA) avaient obtenu du
temps d'observation sur le fameux télescope de 5 mètre
du Mont Palomar en Californie dans le but précis de suivre
tout candidat satellite découvert au CFHT. Pendant cette
période, tous les candidats furent suivis, montrant qu'ils
restaient au voisinage de la planète, augmentant fortement la
probabilité qu'ils soient en effet tous 3 des satellites
d'Uranus. En projection sur le plan du ciel, S/1999 U 3 bouge presque
radialement en s'éloignant de la planète, indiquant
que nous voyons son orbite presque sur la tranche.
1-2 septembre 1999
B. Gladman, observant au télescope de 4 mètres de
Kitt Peak (Arizona) avec D. Davis et C. Neese
(Institut des Sciences Planétaire, USA), retrouva les trois
candidats pendant les moments inutilisables pour un projet de
surveillance des astéroides. Les objets continuent de
suivre la planète. Les observations ont été
rapportées au Centre des Petites Planètes le 15
septembre. Déjà, l'accélération des deux
lunes les plus proches d'Uranus peut être
détectée dans les données, augmentant encore la
certitude qu'il s'agit bien de satellites de la planète.
4 septembre 1999
S/1999 U 3 est formellement annoncé dans
la
circulaire UAI #7248. A ce moment là, la qualité
de satellite des trois objets n'était pas encore sûre
à cent pour cent.
15 septembre 1999
Utilisant les observations de Kitt Peak du 2 septembre, les calculs
de Brian Marsden du Centre des Petites Planètes confirment
que S/1999 U 2 est bien un satellite d'Uranus.
été 2000
Tous les satellites sont rétrouvées et confirmée!
Voyez
Circulaires UAI ici.
Brett Gladman: Observatoire de la Côte d'Azur, (0)4 9200 3191,
email gladman@obs-nice.fr
URL:
http://www.obs-nice.fr/gladman
Jean-Marc Petit: Observatoire de la Côte d'Azur, (0)4 9200 3089,
email petit@obs-nice.fr
URL:
http://www.obs-nice.fr/petit/petit.html
Hans Scholl: Observatoire de la Côte d'Azur, (0)4 9200 3041,
email hscholl@obs-nice.fr