Pan-ÉTOILES - Pan-STARRS

Pan-ÉTOILES

Logo Pan-STARRS
Type d'enquête	relevé astronomique , télescope
Coordonnées	20°42′26″N 156°15′21″W / 20,707333°N 156,255764°W / 20.707333; -156.255764 Coordonnées: 20°42′26″N 156°15′21″W / 20,707333°N 156,255764°W / 20.707333; -156.255764
Code de l'observatoire	F51
Site Internet	pswww .ifa .hawaii .edu /pswww /
Médias connexes sur Wikimedia Commons
[ modifier sur Wikidata ]

Le télescope d'enquête panoramique et le système de réponse rapide ( Pan-STARRS1 ; code obs. : F51 et code obs. Pan-STARRS2 : F52 ) situé à l' observatoire Haleakala , à Hawaï, aux États-Unis, se compose de caméras astronomiques , de télescopes et d'une installation informatique qui étudie le ciel pour les objets mobiles ou variables sur une base continue, et également produire une astrométrie et une photométrie précises d'objets déjà détectés. En janvier 2019, la deuxième publication des données Pan-STARRS a été annoncée. Avec 1,6 pétaoctet , il s'agit du plus grand volume de données astronomiques jamais publié.

La description

Nombre d' objets géocroiseurs détectés par divers projets :

LINÉAIRE   SOIGNÉ   Veille spatiale   LONEOS

CSS   Pan-ÉTOILES   NEOWISE   autre

Le projet Pan-STARRS est une collaboration entre l' Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï , le laboratoire MIT Lincoln , le Maui High Performance Computing Center et la Science Applications International Corporation . La construction du télescope a été financée par l' US Air Force .

En détectant des différences par rapport aux observations précédentes des mêmes zones du ciel, Pan-STARRS découvre de nombreux nouveaux astéroïdes , comètes , étoiles variables , supernovae et autres objets célestes. Sa mission principale est maintenant de détecter les objets géocroiseurs qui menacent les événements d'impact et il est prévu de créer une base de données de tous les objets visibles d'Hawaï (les trois quarts du ciel entier) jusqu'à la magnitude apparente 24. La construction de Pan-STARRS a été financé en grande partie par l' US Air Force par le biais de leurs laboratoires de recherche. Un financement supplémentaire pour compléter Pan-STARRS2 est venu du programme d' observation des objets proches de la Terre de la NASA . La plupart des fonds actuellement utilisés pour faire fonctionner les télescopes Pan-STARRS proviennent du programme d' observation des objets proches de la Terre de la NASA . Le levé Pan-STARRS NEO recherche tout le ciel au nord de la déclinaison -47,5.

Le premier télescope Pan-STARRS (PS1) est situé au sommet de Haleakalā à Maui , à Hawaï , et a été mis en ligne le 6 décembre 2008 sous l'administration de l' Université d'Hawaï . PS1 a commencé ses observations scientifiques à temps plein le 13 mai 2010 et la mission scientifique PS1 s'est déroulée jusqu'en mars 2014. Les opérations ont été financées par le PS1 Science Consortium, PS1SC, un consortium comprenant la Max Planck Society en Allemagne, la National Central University à Taiwan, Édimbourg , les universités de Durham et Queen's Belfast au Royaume-Uni, et les universités Johns Hopkins et Harvard aux États-Unis et le réseau mondial de télescopes de l'observatoire de Las Cumbres . Les observations du consortium pour le relevé dans tout le ciel (tel que visible depuis Hawaï) ont été achevées en avril 2014.

Après avoir terminé PS1, le projet Pan-STARRS s'est concentré sur la construction de Pan-STARRS 2 (PS2), pour lequel la première lumière a été obtenue en 2013, avec des opérations scientifiques complètes prévues pour 2014, puis la gamme complète de quatre télescopes, parfois appelés PS4. L'achèvement du réseau de quatre télescopes est estimé à un coût total de 100 millions de dollars pour l'ensemble du réseau.

À la mi-2014, Pan-STARRS 2 était en cours de mise en service. À la suite de problèmes de financement substantiels, aucun calendrier clair n'existait pour des télescopes supplémentaires au-delà du second. En mars 2018, Pan-STARRS 2 a été crédité par le Minor Planet Center pour la découverte de l'astéroïde potentiellement dangereux Apollo (515767) 2015 JA ₂ , sa première découverte de planète mineure faite à Haleakala le 13 mai 2015.

Instruments

Pan-STARRS actuellement (2018) se compose de deux télescopes Ritchey-Chrétien de 1,8 m situés à Haleakala à Hawaï .

Le télescope initial, PS1, a vu la première lumière à l'aide d'une caméra basse résolution en juin 2006. Le télescope a un champ de vision de 3°, ce qui est extrêmement grand pour des télescopes de cette taille, et est équipé de la plus grande caméra numérique jamais construite, enregistrant près de 1,4 milliard de pixels par image. Le plan focal comporte 60 CCD compacts montés séparément, disposés en un réseau 8 × 8. Les positions des coins ne sont pas remplies, car l'optique n'éclaire pas les coins. Chaque dispositif CCD, appelé Orthogonal Transfer Array (OTA), a 4800 × 4800 pixels, séparés en 64 cellules, chacune de 600 × 600 pixels. Cet appareil photo gigapixel ou « GPC » a vu le jour le 22 août 2007, imageant la galaxie d'Andromède .

Après des difficultés techniques initiales qui ont été pour la plupart résolues par la suite, la PS1 a commencé à fonctionner pleinement le 13 mai 2010. Nick Kaiser , chercheur principal du projet Pan-STARRS, l'a résumé en déclarant : « La PS1 prend des données de qualité scientifique depuis six mois, mais maintenant nous le faisons du crépuscule à l'aube tous les soirs." Les images PS1 restent cependant légèrement moins nettes qu'initialement prévu, ce qui affecte considérablement certaines utilisations scientifiques des données.

Chaque image nécessite environ 2 gigaoctets de stockage et les temps d'exposition seront de 30 à 60 secondes (assez bon pour enregistrer des objets jusqu'à une magnitude apparente de 22), avec une minute supplémentaire environ utilisée pour le traitement informatique. Étant donné que les images sont prises en continu, environ 10 téraoctets de données sont acquis par PS1 chaque nuit. La comparaison avec une base de données d'objets invariants connus compilés à partir d'observations antérieures produira des objets d'intérêt : tout ce qui a changé de luminosité et/ou de position pour une raison quelconque. Au 30 juin 2010, l'Université d'Hawaï à Honolulu a reçu une modification de contrat de 8,4 millions de dollars dans le cadre du programme pluriannuel PanSTARRS pour développer et déployer un système de gestion de données de télescope pour le projet.

Le très grand champ de vision des télescopes et les temps d'exposition courts permettent d'imager environ 6000 degrés carrés de ciel chaque nuit. Le ciel entier est de 4π stéradians , ou 4π × (180/π) ² ≈ 41 253,0 degrés carrés, dont environ 30 000 degrés carrés sont visibles depuis Hawaï, ce qui signifie que le ciel entier peut être photographié en une période de 40 heures (ou environ 10 heures par nuit sur quatre jours). Compte tenu de la nécessité d'éviter les périodes où la Lune est brillante, cela signifie qu'une zone équivalente à l'ensemble du ciel sera étudiée quatre fois par mois, ce qui est tout à fait sans précédent. À la fin de sa mission initiale de trois ans en avril 2014, la PS1 avait imagé le ciel 12 fois dans chacun des 5 filtres (« g », « r », « i », « z » et « y »).

Science

L'astéroïde 469219 Kamo'oalewa a une orbite autour du soleil qui le maintient comme un compagnon constant de la Terre. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Pan-STARRS est actuellement principalement financé par une subvention du programme Near Earth Object Observations de la NASA. Il consacre donc 90 % de son temps d'observation à des recherches dédiées d'objets géocroiseurs.

L'étude systématique et continue de l'ensemble du ciel est un projet sans précédent et devrait produire un nombre considérablement plus important de découvertes de divers types d'objets célestes. Par exemple, le principal levé actuel de découverte d'astéroïdes, le Mount Lemmon Survey , atteint une magnitude apparente de 22 V . Pan-STARRS ira d'environ une magnitude plus faible et couvrira tout le ciel visible depuis Hawaï. L'enquête en cours complétera également les efforts de cartographie du ciel infrarouge par le télescope orbital WISE de la NASA , les résultats d'une enquête complétant et prolongeant l'autre.

La deuxième publication de données, Pan-STARRS DR2, annoncée en janvier 2019, est le plus grand volume de données astronomiques jamais publié. Avec plus de 1,6 pétaoctet d'images, cela équivaut à 30 000 fois le contenu textuel de Wikipédia. Les données résident dans les archives Mikulski pour les télescopes spatiaux (MAST).

Limitations militaires

Selon Defence Industry Daily, des limites importantes ont été imposées à l'enquête PS1 pour éviter d'enregistrer des objets sensibles. Un logiciel de détection de stries (connu sous le nom de "Magic") a été utilisé pour censurer les pixels contenant des informations sur les satellites de l'image. Les premières versions de ce logiciel étaient immatures, laissant un facteur de remplissage de 68 % du champ de vision complet (ce chiffre inclut les écarts entre les détecteurs), mais en mars 2010, il s'était amélioré à 76 %, une légère réduction par rapport aux 80 % environ. disponible. À la fin de 2011, l'USAF a complètement éliminé l'exigence de masquage (pour toutes les images, passées et futures). Ainsi, à l'exception de quelques cellules OTA non fonctionnelles, tout le champ de vision peut être utilisé.

Système solaire

Désintégration de la comète principale P/2013 R3 observée par le télescope spatial Hubble (6 mars 2014).

En plus du grand nombre de découvertes attendues dans la ceinture d'astéroïdes , Pan-STARRS devrait détecter au moins 100 000 chevaux de Troie de Jupiter (contre 2900 connus fin 2008) ; au moins 20 000 objets de la ceinture de Kuiper (contre 800 connus à la mi-2005) ; des milliers d'astéroïdes troyens de Saturne, Uranus et Neptune (actuellement huit chevaux de Troie Neptune sont connus, aucun pour Saturne et un pour Uranus) ; et un grand nombre de centaures et de comètes .

En plus d'augmenter considérablement le nombre d'objets connus du système solaire, Pan-STARRS supprimera ou atténuera le biais d'observation inhérent à de nombreux relevés actuels. Par exemple, parmi les objets actuellement connus, il existe un biais en faveur d'une faible inclinaison orbitale , et donc un objet tel que Makemake a échappé à la détection jusqu'à récemment malgré sa magnitude apparente brillante de 17, qui n'est pas beaucoup plus faible que Pluton . De plus, parmi les comètes actuellement connues, il existe un biais favorisant celles qui ont de courtes distances au périhélie . La réduction des effets de ce biais d'observation permettra d'avoir une image plus complète de la dynamique du système solaire. Par exemple, on s'attend à ce que le nombre de chevaux de Troie de Jupiter de plus de 1 km puisse en fait correspondre à peu près au nombre d'objets de la ceinture d'astéroïdes, bien que la population actuellement connue de ces derniers soit supérieure de plusieurs ordres de grandeur. Les données Pan-STARRS compléteront élégamment l'enquête WISE (infrarouge). Les images infrarouges WISE permettront une estimation de la taille des astéroïdes et des chevaux de Troie suivis sur de plus longues périodes par Pan-STARRS.

En 2017, Pan-STARRS a détecté le premier objet interstellaire connu , 1I/2017 U1 'Oumuamua , traversant le système solaire. Lors de la formation d'un système planétaire, on pense qu'un très grand nombre d'objets sont éjectés en raison des interactions gravitationnelles avec les planètes (jusqu'à 10 ^{13 de} ces objets dans le cas du système solaire). Les objets éjectés des systèmes planétaires d'autres étoiles pourraient vraisemblablement se trouver dans toute la Voie lactée et certains pourraient traverser le système solaire.

Pan-STARRS peut détecter des collisions impliquant de petits astéroïdes. Ceux-ci sont assez rares et aucun n'a encore été observé, mais avec une augmentation spectaculaire du nombre d'astéroïdes découverts, on s'attend, d'après des considérations statistiques, à ce que certains événements de collision puissent être observés.

En novembre 2019, un examen des images de Pan-STARRS a révélé que le télescope avait capturé la désintégration de l'astéroïde P/2016 G1 . L'astéroïde de 1 300 pieds (400 m) a été heurté par un objet plus petit et s'est progressivement effondré. Les astronomes spéculent que l'objet qui a heurté l'astéroïde n'a peut-être massé que 1 kilogramme (2,2 lb), se déplaçant à 11 000 milles à l'heure (18 000 km/h).

Au-delà du système solaire

On s'attend à ce que Pan-STARRS découvre un nombre extrêmement important d' étoiles variables , y compris de telles étoiles dans d'autres galaxies proches ; cela peut conduire à la découverte de galaxies naines inconnues auparavant . En découvrant de nombreuses variables céphéides et en éclipsant des étoiles binaires , cela aidera à déterminer les distances jusqu'aux galaxies proches avec une plus grande précision. Il est prévu de découvrir un grand nombre de type Ia supernovae dans d' autres galaxies, qui sont importants dans l' étude des effets de l' énergie sombre , et aussi afterglows optiques des sursauts gamma .

Étant donné que les très jeunes étoiles (telles que les étoiles T Tauri ) sont généralement variables, Pan-STARRS devrait en découvrir beaucoup et améliorer notre compréhension. On s'attend également à ce que Pan-STARRS découvre de nombreuses planètes extrasolaires en observant leurs transits à travers leurs étoiles mères, ainsi que des événements de microlentille gravitationnelle .

Pan-STARRS mesurera également le mouvement et la parallaxe et devrait ainsi découvrir de nombreuses naines brunes , naines blanches et autres objets faibles à proximité, et il devrait être capable de procéder à un recensement complet de toutes les étoiles à moins de 100 parsecs du Soleil . Les relevés de mouvement et de parallaxe antérieurs n'ont souvent pas détecté d'objets faibles tels que l' étoile de Teegarden récemment découverte , qui sont trop faibles pour des projets tels que Hipparcos .

De plus, en identifiant les étoiles avec une grande parallaxe mais un très petit mouvement propre pour le suivi des mesures de vitesse radiale , Pan-STARRS peut même permettre la détection d' objets hypothétiques de type Némésis s'ils existent réellement.

Découvertes sélectionnées

Voir également

• C/2014 G3
• Observatoire Vera C. Rubin
• Liste des projets d'observation d'objets géocroiseurs
• Installation transitoire de Zwicky

Remarques

Les références

Liens externes

• Site Web du Consortium scientifique PS1
• La page d'accueil des archives de données Pan-STARRS1
• Projet Pan-STARRS et le système solaire extérieur
• Un nouveau télescope chassera de dangereux astéroïdes. N.-É. 2006
• Le plus grand appareil photo numérique du monde rejoint la recherche d'astéroïdes
• Existe-t-il une planète X ?
• Alerte précoce des astéroïdes et des comètes dangereux