Lorsque le planétoïde lointain Sedna a été découvert sur les bords extérieurs de notre système solaire, il a posé un casse-tête aux scientifiques. Sedna semblait tourner très lentement par rapport à la plupart des objets du système solaire, effectuant une rotation tous les 20 jours. Les astronomes ont émis l'hypothèse que ce monde possédait une lune invisible dont la gravité ralentissait la rotation de Sedna. Pourtant, les images du télescope spatial Hubble n'ont montré aucun signe d'une lune suffisamment grande pour affecter Sedna.
De nouvelles mesures par Scott Gaudi, Krzysztof (Kris) Stanek et ses collègues du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ont éclairci ce mystère en montrant qu'une lune n'était pas nécessaire après tout. Sedna tourne beaucoup plus rapidement que prévu, tournant une fois sur son axe toutes les 10 heures. Cette période de rotation plus courte est typique des planétoïdes dans notre système solaire, ne nécessitant aucune influence extérieure pour l'expliquer.
«Nous avons résolu le cas de la lune manquante de Sedna. La lune n'a pas disparu car elle n'a jamais été là pour commencer », a expliqué Gaudi.
Sedna est un monde étrange dont l'orbite extrême le prend à plus de 45 milliards de miles du Soleil, ou plus de 500 unités astronomiques (où une unité astronomique est la distance moyenne Terre-Soleil de 93 millions de miles). Sedna ne s'approche jamais du Soleil à moins de 80 unités astronomiques et met 10 000 ans pour terminer une orbite. En comparaison, l'orbite ovale de 248 ans de Pluton la prend entre 30 et 50 unités astronomiques du Soleil.
«Jusqu'à présent, Sedna paraissait étrange à tous points de vue. Chaque propriété de Sedna que nous avions pu mesurer était atypique », a déclaré Gaudi. "Nous avons montré que la période de rotation de Sedna, au moins, est tout à fait normale."
Sedna semble inhabituelle à d'autres égards que son orbite. D’abord et avant tout, c’est l’une des plus grandes «planètes mineures» connues, avec une taille estimée à 1 000 milles par rapport aux 1 400 milles de Pluton. Sedna affiche également une couleur inhabituellement rouge qui est encore inexpliquée.
Les premières mesures ont indiqué que la période de rotation de Sedna était également extrême - extrêmement longue par rapport aux autres résidents du système solaire. En mesurant les petites fluctuations de luminosité, les scientifiques ont estimé que Sedna tournait une fois tous les 20 à 40 jours. Une rotation aussi lente nécessiterait probablement la présence d'une grande lune proche dont la gravité pourrait appliquer les freins et ralentir le spin de Sedna. À la suite de cette interprétation, les concepts de l’artiste publiés lors de l’annonce de la découverte de Sedna montraient une lune compagnon. Un mois plus tard, des images prises par le télescope spatial Hubble de la NASA ont démontré qu’il n’existait pas de grande lune.
À la manière d'un véritable détective, Gaudi et ses collègues ont réexaminé la question en observant Sedna à l'aide du nouvel instrument MegaCam sur le télescope MMT de 6,5 mètres de diamètre à Mount Hopkins, en Arizona. Ils ont mesuré la luminosité de Sedna à la recherche d'un témoin, d'un éclaircissement périodique et d'une gradation qui montrerait à quelle vitesse Sedna tourne.
Comme l’a noté Matthew Holman, l’un des membres de l’équipe CfA, «la variation de la luminosité de Sedna est assez faible et aurait pu être facilement négligée.»
Leurs données correspondent à un modèle informatique dans lequel Sedna tourne une fois toutes les 10 heures environ. Les mesures de l'équipe excluent définitivement une période de rotation inférieure à 5 heures ou supérieure à 10 jours.
Bien que ces données résolvent un mystère de Sedna, d'autres mystères demeurent. La principale d'entre elles est la question de savoir comment Sedna est arrivé sur son orbite très elliptique et longue de plusieurs éternités.
"Les théoriciens travaillent dur pour essayer de comprendre d'où vient Sedna", a déclaré Gaudi.
Les astronomes continueront d'étudier ce monde étrange pendant un certain temps encore.
"Il s'agit d'un objet tout à fait unique dans notre système solaire, donc tout ce que nous pouvons en apprendre sera utile pour comprendre son origine", a déclaré Stanek.
Cette recherche a été soumise à The Astrophysical Journal Letters pour publication et est publiée en ligne à http://arxiv.org/abs/astro-ph/0503673.
Basée à Cambridge, dans le Massachusetts, le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) est une collaboration conjointe entre le Smithsonian Astrophysical Observatory et le Harvard College Observatory. Les scientifiques du CfA, organisés en six divisions de recherche, étudient l'origine, l'évolution et le destin ultime de l'univers.
Source d'origine: Communiqué de presse de la CfA
