La puissance combinée de trois observatoires spatiaux, dont le télescope spatial Hubble de la NASA, a aidé les astronomes à découvrir une lune en orbite autour de la troisième plus grande planète naine, catalogué comme 2007 OR10. La paire réside dans la périphérie glaciale de notre système solaire appelée la ceinture de Kuiper, un royaume de débris glacés laissés par la formation de notre système solaire il y a 4,6 milliards d'années.

Avec cette découverte, la plupart des planètes naines connues de la ceinture de Kuiper de plus de 600 milles de diamètre ont des compagnons. Ces corps donnent un aperçu de la formation des lunes dans le jeune système solaire.

"La découverte de satellites autour de toutes les grandes planètes naines connues - à l'exception de Sedna - signifie qu'à l'époque où ces corps se sont formés il y a des milliards d'années, les collisions ont dû être plus fréquentes, et c'est une contrainte sur les modèles de formation, " a déclaré Csaba Kiss de l'Observatoire Konkoly à Budapest, Hongrie. Il est l'auteur principal de l'article scientifique annonçant la découverte de la lune. « S'il y avait des collisions fréquentes, alors il était assez facile de former ces satellites."

Les objets se sont probablement heurtés les uns aux autres plus souvent parce qu'ils habitaient une région surpeuplée. "Il devait y avoir une densité d'objets assez élevée, et certains d'entre eux étaient des corps massifs qui perturbaient les orbites de corps plus petits, " a déclaré John Stansberry, membre de l'équipe du Space Telescope Science Institute de Baltimore, Maryland. "Cette agitation gravitationnelle a peut-être poussé les corps hors de leurs orbites et augmenté leurs vitesses relatives, ce qui a pu entraîner des collisions. »

Mais la vitesse des objets en collision ne pouvait pas être trop rapide ou trop lente, selon les astronomes. Si la vitesse d'impact était trop rapide, le fracas aurait créé beaucoup de débris qui auraient pu s'échapper du système; trop lente et la collision n'aurait produit qu'un cratère d'impact.

Collisions dans la ceinture d'astéroïdes, par exemple, sont destructeurs parce que les objets se déplacent rapidement lorsqu'ils s'écrasent les uns contre les autres. La ceinture d'astéroïdes est une région de débris rocheux entre les orbites de Mars et de la géante gazeuse Jupiter. La puissante gravité de Jupiter accélère les orbites des astéroïdes, générer des impacts violents.

L'équipe a découvert la lune dans des images d'archives de 2007 OR10 prises par la caméra à champ large 3 de Hubble. Kepler a révélé que 2007 OR10 a une période de rotation lente de 45 heures. "Les périodes de rotation typiques pour les objets de la ceinture de Kuiper sont inférieures à 24 heures, ", a déclaré Kiss. ​​"Nous avons regardé dans les archives de Hubble parce que la période de rotation plus lente aurait pu être causée par l'attraction gravitationnelle d'une lune. L'enquêteur initial a raté la lune dans les images de Hubble parce qu'elle est très faible."

Les astronomes ont repéré la lune dans deux observations distinctes de Hubble espacées d'un an. Les images montrent que la lune est liée gravitationnellement à 2007 OR10 car elle se déplace avec la planète naine, comme on le voit sur un fond d'étoiles. Cependant, les deux observations n'ont pas fourni suffisamment d'informations aux astronomes pour déterminer une orbite.

"Ironiquement, parce que nous ne connaissons pas l'orbite, le lien entre le satellite et la vitesse de rotation lente n'est pas clair, " a déclaré Stansberry.

Les astronomes ont calculé les diamètres des deux objets sur la base d'observations dans l'infrarouge lointain par l'observatoire spatial Herschel, qui mesurait l'émission thermique des mondes lointains. La planète naine mesure environ 950 milles de diamètre, et la lune est estimée à 150 miles à 250 miles de diamètre. 2007 OR10, comme Pluton, suit une orbite excentrique, mais il est actuellement trois fois plus éloigné que Pluton ne l'est du soleil.

2007 OR10 est membre d'un club exclusif de neuf planètes naines. De ces corps, seuls Pluton et Eris sont plus grands que 2007 OR10. Il a été découvert en 2007 par les astronomes Meg Schwamb, Mike Brown, et David Rabinowitz dans le cadre d'une enquête pour rechercher des corps éloignés du système solaire à l'aide du télescope Samuel Oschin de l'observatoire Palomar en Californie.

Les résultats de l'équipe sont apparus dans Les lettres du journal astrophysique .

Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l'ESA (Agence spatiale européenne). Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore mène les opérations scientifiques de Hubble. STScI est exploité pour la NASA par l'Association des universités pour la recherche en astronomie, Inc., à Washington, D.C.