Sur la complexité de la recherche de corps parents de pluies de météores : exploitation des données du réseau de caméras CABERNET

About a reliable research of parent bodies of meteors showers : exploitation of the CABERNET network's data

• Auteur / Autrice : Auriane Egal
• Direction : François Colas, Jérémie Vaubaillon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et Astrophysique
• Date : Soutenance le 15/09/2017
• Etablissement(s) : Paris Sciences et Lettres (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (Paris ; 2000-....) - Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides / IMCCE
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Observatoire de Paris (1667-....)
• Jury : Président / Présidente : Maria Antonietta Barucci
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Colas, Jérémie Vaubaillon, Galina Ryabova, Margaret Campbell-Brown, Peter Gural, Alberto Cellino
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Galina Ryabova, Margaret Campbell-Brown

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dynamique

Mécanique céleste

Météores

Mots clés libres

Météores

Corps parent

Vitesse

Dynamique

Simulation

Cabernet

Meteors

Parent bodies

Velocity

Dynamics

Simulation

Cabernet

Résumé

Pourquoi est-il si difficile de trouver les corps parents des pluies de météores ? Malgré le développement constant des réseaux de détection dédiés à leur observation, environ 80% des corps parents des pluies de météores établies attendent toujours d'être identifiés. Ce faible taux de réussite est principalement expliqué par le manque de précision des mesures d'orbites de météoroïdes. Les erreurs d'estimation de la vitesse et de la décélération des météores sont particulièrement responsables de la divergence actuelle entre les orbites théoriques et mesurées et entravent la recherche de l'origine orbitale des météoroïdes. Dans ce travail, nous avons démontré que les observations visuelles de météores ne permettent pas d'estimer ces paramètres, et qu'elles sont donc à exclure pour toute détermination d'orbite. À partir d'observations et de milliers de simulations, nous avons également comparé de multiples techniques de détermination de la vitesse de météores capturés par des réseaux de détection photographiques et vidéo. Il est alors apparu que notre nouvelle implémentation de la méthode d'ajustement à paramètres multiples est la technique la plus précise et plus fiable pour évaluer la trajectoire et la vitesse de ces objets, et permet d'atteindre une précision de l'ordre de 1% sur l'estimation de la vitesse pré-atmosphérique des météoroïdes détectés par le réseau CABERNET. Finalement, nous avons mis en place un protocole pour évaluer la durée pendant laquelle la position d'un météoroïde et celle de son corps parents sont suffisamment bien déterminées pour établir une relation entre eux. Cette date limite de traçabilité dépend considérablement de la précision des techniques de réduction des observations de météores et peut dans le cas de mauvaises mesures ne pas excéder quelques dizaines d'années. À l'heure actuelle, le projet CABERNET démarre une phase d'exploitation prolifique qui permettra de contribuer de façon efficace et maîtrisée à l'identification de nouveaux corps parents de pluies de météores.

Why are parent bodies of well-known meteors showers so hard to find ? Despite the development of cameras networks dedicated to their observation, still 80% of the parent bodies of established meteor showers still need to be identified. The main reason for this lack of efficiency is an important uncertainty on the orbit determination of meteoroids. The inaccurate estimates of the velocity and deceleration measurements of meteors are highly responsible for the actual discrepancy between the theoretical and measured orbits and prevent the determination of the orbital origin of meteoroids. In this work, we have shown that visual observations of fireballs cannot lead to a correct estimate of these parameters, and should not be taken into account for any orbit computation. From observations and thousands of simulations, we have compared several methods widely used to compute the velocity of meteors recorded by photographic and video networks. It appears that our implementation of the multi-parameter fitting method is the most reliable and precise technique to compute the trajectory and the velocity of these objects, and leads to an accuracy of about 1% on the pre-atmospheric velocity of the meteoroids recorded by CABERNET. Finally, we have set up a protocol to estimate the duration the position of a meteoroid and its parent body are known with enough precision to be correlated. This traceability duration limit (TDL) highly depends on the accuracy of the data reduction techniques, and may not exceed a few decades in the case of poor quality measurements. Nowadays, the CABERNET project is entering a prolific exploitation phase and will efficiently and reliably contribute to the identification of new parent bodies of meteor showers.