New Horizons dévoile la rotation d’Ultima Thulé

Approche d’Ultima Thulé, le 1er janvier 2019. © Nasa
Ce n’est que dans les heures précédant le survol d’Ultima Thulé que l’équipe de New Horizons a pu déterminer le mouvement de rotation de l’astéroïde. Une animation permet de mieux comprendre pourquoi.

Cet objet de Kuiper de 33 km de long, survolé le 1er janvier 2019 la sonde New Horizons, est l’objet le plus lointain jamais exploré par l’humanité. Il se situe à 6,5 milliards de kilomètres du Soleil, soit 43 fois la distance Terre-Soleil. Habituellement, en observant les variations de luminosité d’un astre, les astronomes savent déterminer facilement sa période de rotation. Mais Ultima Thulé a résisté à cette analyse.

L’énigme Ultima Thulé

Pourtant, le petit astre a été scruté incessamment par la sonde américaine depuis le mois d’août 2018, mais pas la moindre variation de luminosité n’a pu être détectée. C’est d’autant plus une énigme que les observations d’occultation d’étoiles par l’objet ont montré sa forme très dissymétrique.

La série de clichés pris du 31 décembre 2018 au 1er janvier 2019, lors de l’approche, permet de comprendre pourquoi. Ultima Thulé est enfin résolu dans le champ de la caméra LORRI de la sonde, et il est possible d’estimer sa période de rotation sur lui-même à 16 h  :

Une autre animation a été réalisée en mettant Ultima Thulé à la même échelle, quelle que soit la distance de la prise de vue :

Cette série montre que l’axe de rotation de l’objet vise une direction proche de la sonde. Mais ce n’est pas la seule explication, car l’axe de rotation ne pointe pas exactement New Horizons. L’autre partie de l’explication est la forme singulière de l’objet : deux sphères assez régulières collées l’une à l’autre. Sur un tel objet, la lumière se reflète de la même façon même si son orientation change un peu (voir vidéo dans cet article).

Photos prises par New Horizons lors de son approche d'Ultima Thulé, entre le 31 décembre 2018 et le 1er janvier 2019. © Nasa

Une surprise peut en cacher une autre

Cette séquence montre aussi que la forme des deux lobes d'Ultima Thulé est moins sphérique que ne le laissait penser l'image la plus résolue. En fait, chaque lobe semble aplati et il est plus judicieux de les comparer à des macarons qu’à des boules de glace.

Cette particularité a été découverte par un internaute sur le forum Unmaned Spaceflight. Forum auquel participe John Spencer, membre de l’équipe de New Horizons. « Nous avions prévu de faire la même chose, mais vous nous avez devancé. J’ai envoyé votre animation à l’équipe scientifique, et ça a déclenché une avalanche de mails. Ultima Thulé continue de nous surprendre », a réagi le chercheur. 

En annulant l’effet de la rotation au fil des images,
on réalise que les deux lobes d’Ultima Thulé sont applatis.

Pour en savoir plus sur Ultima Thulé et son survol par New Horizons, que nous avons suivi en direct à Washington :​

 

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