Webb et Hubble capturent des vues détaillées de l’impact de DART

Le 26 septembre 2022, à 19 h 14 HAE, DART s’est intentionnellement écrasé sur Dimorphos, la lune astéroïde du système à double astéroïde de Didymos. Il s’agissait du premier test au monde de la technique d’atténuation de l’impact cinétique, utilisant un vaisseau spatial pour dévier un astéroïde qui ne représente aucune menace pour la Terre et modifiant l’orbite de l’objet. DART est un test de défense de la Terre contre les risques potentiels d’astéroïdes ou de comètes.

Les observations coordonnées de Hubble et Webb sont plus qu’une simple étape opérationnelle pour chaque télescope – il existe également des questions scientifiques clés relatives à la composition et à l’histoire de notre système solaire que les chercheurs peuvent explorer en combinant les capacités de ces observatoires.

“Webb et Hubble montrent ce que nous avons toujours su être vrai à la NASA : nous apprenons davantage lorsque nous travaillons ensemble”, a déclaré l’administrateur de la NASA, Bill Nelson. “Pour la première fois, Webb et Hubble ont capturé simultanément des images de la même cible dans le cosmos : un astéroïde qui a été touché par un vaisseau spatial après un voyage de sept millions de kilomètres. Toute l’humanité attend avec impatience les découvertes à venir de Webb, Hubble et nos télescopes au sol — à propos de la mission DART et au-delà.”

Les observations de Webb et Hubble permettront aux scientifiques d’acquérir des connaissances sur la nature de la surface de Dimorphos, la quantité de matière éjectée par la collision et la vitesse à laquelle elle a été éjectée. De plus, Webb et Hubble ont capturé l’impact dans différentes longueurs d’onde de lumière – Webb en infrarouge et Hubble en visible. L’observation de l’impact sur un large éventail de longueurs d’onde révélera la distribution des tailles de particules dans le nuage de poussière en expansion, aidant à déterminer s’il a rejeté beaucoup de gros morceaux ou principalement de la poussière fine. La combinaison de ces informations, ainsi que des observations au télescope au sol, aidera les scientifiques à comprendre dans quelle mesure un impact cinétique peut modifier efficacement l’orbite d’un astéroïde.

Webb capture le site d’impact avant et après la collision

Webb a pris une observation de l’emplacement de l’impact avant la collision, puis plusieurs observations au cours des heures suivantes. Les images de la caméra proche infrarouge de Webb (NIRCam) montrent un noyau serré et compact, avec des panaches de matière apparaissant comme des traînées s’éloignant du centre de l’endroit où l’impact a eu lieu.

L’observation de l’impact avec Webb a présenté aux équipes des opérations de vol, de planification et scientifiques des défis uniques, en raison de la vitesse de déplacement de l’astéroïde dans le ciel. Alors que DART approchait de sa cible, les équipes ont effectué des travaux supplémentaires dans les semaines précédant l’impact pour activer et tester une méthode de suivi des astéroïdes se déplaçant plus de trois fois plus vite que la limite de vitesse initiale fixée pour Webb.

“Je n’ai qu’une immense admiration pour les gens de Webb Mission Operations qui ont fait de cela une réalité”, a déclaré la chercheuse principale Cristina Thomas de la Northern Arizona University à Flagstaff, en Arizona. “Nous planifions ces observations depuis des années, puis en détail pendant des semaines, et je suis extrêmement heureux que cela se soit concrétisé.”

Les scientifiques prévoient également d’observer le système d’astéroïdes dans les mois à venir à l’aide de l’instrument dans l’infrarouge moyen (MIRI) de Webb et du spectrographe dans le proche infrarouge (NIRSpec) de Webb. Les données spectroscopiques fourniront aux chercheurs un aperçu de la composition chimique de l’astéroïde.

Webb a observé l’impact sur cinq heures au total et a capturé 10 images. Les données ont été recueillies dans le cadre du programme d’observation en temps garanti du cycle 1 de Webb 1245 dirigé par Heidi Hammel de l’Association des universités pour la recherche en astronomie (AURA).

Les images de Hubble montrent le mouvement des éjectas après l’impact

Hubble a également capturé des observations du système binaire avant l’impact, puis à nouveau 15 minutes après que DART ait touché la surface de Dimorphos. Les images de la caméra grand champ 3 de Hubble montrent l’impact en lumière visible. Les éjectas de l’impact apparaissent sous forme de rayons s’étendant du corps de l’astéroïde. Le pic d’éjecta plus audacieux et déployé à gauche de l’astéroïde se trouve dans la direction générale à partir de laquelle DART s’est approché.

Certains des rayons semblent être légèrement incurvés, mais les astronomes doivent regarder de plus près pour déterminer ce que cela pourrait signifier. Dans les images de Hubble, les astronomes estiment que la luminosité du système a été multipliée par trois après l’impact et ont constaté que la luminosité se maintenait, même huit heures après l’impact.

Hubble prévoit de surveiller le système Didymos-Dimorphos 10 fois de plus au cours des trois prochaines semaines. Ces observations régulières et relativement à long terme au fur et à mesure que le nuage d’éjecta se dilate et s’estompe avec le temps brosseront un tableau plus complet de l’expansion du nuage de l’éjection à sa disparition.

“Quand j’ai vu les données, j’étais littéralement sans voix, abasourdi par les détails étonnants de l’éjecta capturé par Hubble”, a déclaré Jian-Yang Li du Planetary Science Institute de Tucson, en Arizona, qui a dirigé les observations de Hubble. “Je me sens chanceux d’être témoin de ce moment et de faire partie de l’équipe qui a rendu cela possible.”

Hubble a capturé 45 images juste avant et après l’impact de DART avec Dimorphos. Les données Hubble ont été recueillies dans le cadre du Cycle 29 General Observers Program 16674.

“Il s’agit d’une vision sans précédent d’un événement sans précédent”, a résumé Andy Rivkin, chef de l’équipe d’enquête DART du laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland.