En 2013, un petit météoroïde, la taille d'une maison, a traversé l'atmosphère terrestre et a explosé au-dessus de la ville russe de Chelyabinsk. L'explosion a brisé des vitres, et plus d'un millier de personnes ont été soignées pour des blessures causées par des débris volants. Combien de roches de taille similaire ont des orbites qui les rapprochent de la Terre ? Une nouvelle étude a répondu à cette question en utilisant la caméra à énergie noire (DECam) sur le télescope Blanco de l'observatoire interaméricain Cerro Tololo. Le résultat donne de nouvelles informations sur la nature et l'origine des petits météorites.

Les objets proches de la Terre (NEO) sont des astéroïdes ou des comètes dont les orbites les rapprochent de l'orbite terrestre. Leur approche rapprochée en fait un danger potentiel d'impact sur la Terre capable de provoquer une destruction généralisée.

Alors que de très gros impacteurs (10 kilomètres) peuvent induire des événements d'extinction de masse comme l'événement qui a conduit à la disparition des dinosaures, des impacteurs beaucoup plus petits peuvent également faire des ravages. Le météoroïde qui a explosé à Tcheliabinsk a déclenché une puissante onde de choc qui a détruit des bâtiments et fait exploser les gens. Relativement petite avec un "seulement" 17 mètres de diamètre, comparable à la taille d'un immeuble de 6 étages, l'impacteur, quand il a explosé, libéré environ dix fois l'énergie de la bombe atomique d'Hiroshima.

Une enquête pour les objets géocroiseurs en cours avec DECam sur le télescope Blanco de 4 m de l'observatoire interaméricain Cerro Tololo a maintenant estimé le nombre d'objets en orbite proche de la Terre qui sont de taille similaire à l'impacteur de Chelyabinsk. Lori Allen, Directeur de l'Observatoire national de Kitt Peak et chercheur principal de l'étude, expliqué, "Il y a environ 3,5 millions d'objets géocroiseurs de plus de 10 mètres, une population dix fois plus petite que ce qui avait été déduit dans les études précédentes. Environ 90% de ces objets géocroiseurs sont dans la plage de taille de Tcheliabinsk de 10 à 20 mètres."

L'étude, à paraître dans le Journal astronomique , est le premier à dériver, à partir d'un seul ensemble de données d'observation sans hypothèse de modèle externe, la distribution de la taille des objets géocroiseurs de 1 kilomètre à 10 mètres. Un résultat similaire a été obtenu dans une étude indépendante qui a analysé plusieurs ensembles de données (Tricarico 2017).

Bien que les résultats surprenants ne modifient pas la menace d'impact des objets géocroiseurs de la taille d'une maison, qui est limité par le taux observé d'événements bolides de type Tcheliabinsk, ils donnent de nouvelles perspectives sur la nature et l'origine des petits objets géocroiseurs.

David Trilling (Université du Nord de l'Arizona), le premier auteur de l'étude, a expliqué comment l'étude a permis de réconcilier le nombre étonnamment petit d'objets géocroiseurs de la taille d'une maison avec le taux observé d'événements de type Tcheliabinsk :nos résultats semblent indiquer que la probabilité d'impact moyenne d'un NEO de la taille d'une maison est en réalité dix fois supérieure à la probabilité d'impact moyenne d'un grand NEO. Cela semble étrange, mais cela peut nous dire quelque chose d'intéressant sur l'histoire dynamique des objets géocroiseurs."

Trilling spécule que les distributions orbitales des grands et petits objets géocroiseurs diffèrent, avec de petits objets géocroiseurs concentrés dans des bandes de débris de collision qui sont plus susceptibles d'avoir un impact sur la Terre. Des bandes de débris pourraient être produites lorsque des objets géocroiseurs plus gros se fragmentent en essaims de rochers plus petits. Tester cette hypothèse est un problème intéressant pour l'avenir.

L'estimation de l'efficacité de détection de l'étude était essentielle au résultat. Frank Valdes (NOAO), qui a développé le pipeline de réduction et d'analyse des données pour le projet, a souligné que "La meilleure façon de mesurer l'efficacité de la détection est d'implanter des objets géocroiseurs synthétiques dans le flux de données, puis de détecter les faux de la même manière que les objets géocroiseurs réels sont détectés."

Bien adapté à l'étude des petits, faibles objets géocroiseurs, la grande ouverture du télescope Blanco de 4 mètres et le large champ de vision de DECam étaient également essentiels à l'étude. Décrivant la vaste portée scientifique de DECam, Allen a fait remarquer, "DECam a le pouvoir de révolutionner de nombreux domaines de l'astronomie, de notre compréhension de la matière noire et de l'énergie noire, à la recherche de planètes lointaines dans notre système solaire et à notre compréhension de l'environnement proche de la Terre."