= Exploration des objets trans-neptuniens par la méthode des occultations stellaires : prédictions, observations, Quaoar et les premiers résultats

Explorando os objetos transnetunianos pelo método de ocultações estelares : prediçaõ, observaçaõ, Quaoar e os primeiros resultados

Exploration of the trans-neptunian objects by the stellar occultation method : predictions, observations, Quaoar and the first results

• Auteur / Autrice : Felipe Braga Ribas
• Direction : Roberto Vieira Martins, Bruno Sicardy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et astrophysique
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Observatoire de Paris (1667-....) en cotutelle avec Observatório nacional (Brésil)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Maria Antonietta Barucci
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Roberto Vieira Martins, Bruno Sicardy, Jean-Marc Petit, Sylvio Ferraz-Mello, Rodney S. Gomes
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Marc Petit, Sylvio Ferraz-Mello

Mots clés

Mots clés contrôlés

Étoiles

Kuiper, Ceinture de

Résumé

Les objets trans-neptuniens (OTN) sont des corps primitifs du système solaire qui orbitent au-delà de la planète Neptune. Plus de 1200 objets ont été découverts depuis 1992. Leur dynamique orbitale, leur composition interne et surfacique et leur distribution en taille nous renseignent sur la formation et l'évolution du système solaire dans son ensemble. Au vu de leurs distances (plus de 30 UA) et de leur taille, il est impossible de résoudre leur diamètre angulaire (en général inférieur à 0. 1 arcsec). La méthode d'occultation stellaire consiste à observer le passage d'OTNs devant une étoile. L'observation à partir de différents endroits permettent de retrouver la taille et la forme des objets avec des précisions kilométriques. Ainsi, des valeurs précises de l'albédo peuvent être déduites, et pour les corps dont la masse es connue via le mouvement de satellites, des valeurs précises de la masse volumique peuvent être calculées. Par ailleurs, des atmosphères éventuelles provoquent des baisses de signal juste avant et après l'occultation, permettant des détections à des niveaux de pression de quelques nanobars. Cette thèse décrit les méthodes de prédiction des occultations par une cinquantaine de OTNs, l'organisation des campagnes mondiales, l'observation, l'analyse et l'interprétation de plusieurs occultations par Quaoar et d'autres gros OTNs. Outre la discussion détaillée sur les occultations par Quaoar, un résumé des résultats sur la taille, forme, albédo, densité et sur l'atmosphère, à partir des occultations par d'autres TNOs est présenté. En particulier les occultations par Eris, Makemake, 2003 AZ84, Varuna et Sena, qui sont toutes des premières.

Transneptunian objects (TNOs) are fossils of the solar System beyond Neptune. Over 1200 TNOs have been found since 1992. The dynamics, internal and surface composition, size and mass distribution may have information about the early ages and evolution of the Solar System. Photometry, spectroscopic, thermal (far infra-red) give information about their rotational period, surface composition, size and albedo estimations. Nevertheless, due to their distance (greater than 30 AU) and their sizes, we do not have the necessary technology to directly measure their size and detect possible atmospheres, as their angular sizes are smaller than a 50 milliarc seconds (mas). The stellar occultation technique consists of observing the transit of a TNO in front a star. The observation from several different sites, allows to deduce their size and shape with kilometre accuracy. So, precise determination of their albedos can be derived, and for those bodies that have their mass deduced from its satellite orbit, precise determination of their densities is allowed. Besides, tenuous atmospheres at the nanobar level, can be detected as they promote an attenuation of the star light right before and after the occultation. In this work it is described the prediction method applied to more then fifty TNOs the world-wide campaigns, the observation, analysisn and interpretation of the observed occultation by Quaoar and other large transneptunian objects. A compilation of all the other results comprising as size, shape, albedo, density and atmosphere, obtained from TNO stellar occultations is presented. In particular occultations by Eris, Makemake, 2003 AZ84, Varuna and Sedna, all of wich are new.