Published August 10, 2013 | Version v1
Journal article

The Size, Shape, Albedo, Density, and Atmospheric Limit of Transneptunian Object (50000) Quaoar from Multi-chord Stellar Occultations

Others:
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Cátedra de Tecnología de la Madera. Departamento de Ingeniería Forestal (CTM-ETSIM) ; Universidad Politécnica de Madrid (UPM)
Observatorio Nacional [Rio de Janeiro]
Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides (IMCCE) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Observatório do Valongo/UFRJ [Rio de Janeiro] ; Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
Observatoire Astronomique de l'Université de Genève (ObsGE) ; Université de Genève = University of Geneva (UNIGE)
San Pedro de Atacama Celestial Explorations (SPACE) ; San Pedro de Atacama Celestial Explorations
Universidade Estadual de Ponta Grossa ; Universidade Estadual de Ponta Grossa - State University of Ponta Grossa (UEPG)
Institute Patology and Imunology Molecular, Fac Ciencias ; Universidade do Porto = University of Porto
Instituto de Astronomıa ; universidad catolica del Norte
Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Observatório CEAMIG-REA ; Observatório CEAMIG-REA
Universidad Nacional de San Juan (UNSJ)
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) ; Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação
European Southern Observatory (ESO)
Institut d'Astrophysique et de Géophysique [Liège] ; Université de Liège
Gnosca Observatory ; Gnosca Observatory
Laboratoire de Cosmologie, Astrophysique Stellaire & Solaire, de Planétologie et de Mécanique des Fluides (CASSIOPEE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Euraster ; Euraster
Interactions et dynamique des environnements de surface (IDES) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) ; Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)
Southwest Research Institute [Boulder] (SwRI)
Joint ALMA Observatory (JAO) ; European Southern Observatory (ESO)-National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
International Occultation Timing Association European Section (IOTA ES) ; International Occultation Timing Association European Section
Department of Physics and Astronomy [Boone] ; Appalachian State University ; University of North Carolina System (UNC)-University of North Carolina System (UNC)

Description

We present results derived from the first multi-chord stellar occultations by the transneptunian object (50000) Quaoar, observed on 2011 May 4 and 2012 February 17, and from a single-chord occultation observed on 2012 October 15. If the timing of the five chords obtained in 2011 were correct, then Quaoar would possess topographic features (crater or mountain) that would be too large for a body of this mass. An alternative model consists in applying time shifts to some chords to account for possible timing errors. Satisfactory elliptical fits to the chords are then possible, yielding an equivalent radius R equiv = 555 ± 2.5 km and geometric visual albedo pV = 0.109 ± 0.007. Assuming that Quaoar is a Maclaurin spheroid with an indeterminate polar aspect angle, we derive a true oblateness of $\epsilon = 0.087^{+0.0268}_{-0.0175}$, an equatorial radius of $569^{+24}_{-17}$ km, and a density of 1.99 ± 0.46 g cm–3. The orientation of our preferred solution in the plane of the sky implies that Quaoar's satellite Weywot cannot have an equatorial orbit. Finally, we detect no global atmosphere around Quaoar, considering a pressure upper limit of about 20 nbar for a pure methane atmosphere.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
December 4, 2022
Modified:
December 1, 2023