Asteroids' physical models from combined dense and sparse photometry and scaling of the YORP effect by the observed obliquity distribution

Creators: Hanuš, Josef; Ďurech, J.; Brož, M.; Marciniak, A.; Warner, B. D.; Pilcher, F.; Stephens, R.; Behrend, R.; Carry, Benoît; Čapek, D.; Antonini, P.; Audejean, M.; Augustesen, K.; Barbotin, E.; Baudouin, P.; Bayol, A.; Bernasconi, L.; Borczyk, W.; Bosch, J.-G.; Brochard, E.; Brunetto, L.; Casulli, S.; Cazenave, A.; Charbonnel, S.; Christophe, B.; Colas, François; Coloma, J.; Conjat, M.; Cooney, W.; Correira, H.; Cotrez, V.; Coupier, A.; Crippa, R.; Cristofanelli, M.; Dalmas, Ch.; Danavaro, C.; Demeautis, C.; Droege, T.; Durkee, R.; Esseiva, N.; Esteban, M.; Fagas, M.; Farroni, G.; Fauvaud, M.; Fauvaud, S.; del Freo, F.; Garcia, L.; Geier, S.; Godon, C.; Grangeon, K.; Hamanowa, H.; Heck, N.; Hellmich, S.; Higgins, D.; Hirsch, R.; Husarik, M.; Itkonen, T.; Jade, O.; Kamiński, K.; Kankiewicz, P.; Klotz, A.; Koff, R. A.; Kryszczyńska, A.; Kwiatkowski, T.; Laffont, A.; Leroy, A.; Lecacheux, J.; Leonie, Y.; Leyrat, C.; Manzini, F.; Martin, A.; Masi, G.; Matter, D.; Michałowski, J.; Michałowski, M. J.; Michałowski, T.; Michelet, J.; Michelsen, R.; Morelle, E.; Mottola, S.; Naves, R.; Nomen, J.; Oey, J.; Ogloza, W.; Oksanen, A.; Oszkiewicz, D.; Pääkkönen, P.; Paiella, M.; Pallares, H.; Paulo, J.; Pavic, M.; Payet, B.; Polińska, M.; Polishook, D.; Poncy, R.; Revaz, Y.; Rinner, C.; Rocca, M.; Roche, A.; Romeuf, D.; Roy, R.; Saguin, H.; Salom, P. A.; Sanchez, Sébastien; Santacana, G.; Santana-Ros, T.; Sareyan, J.-P.; Sobkowiak, K.; Sposetti, S.; Starkey, D.; Stoss, R.; Strajnic, J.; Teng, J.-P.; Tregon, B.; Vagnozzi, A.; Velichko, F. P.; Waelchli, N.; Wagrez, K.; Wücher, H.

Others:: Astronomical Institute of Charles University ; Charles University [Prague] (CU); Astronomical Observatory [Poznan] ; Adam Mickiewicz University in Poznań (UAM); Palmer Divide Observatory ; Palmer Divide Observatory; Organ Mesa Observatory ; Organ Mesa Observatory; Goat Mountain Astronomical Research Station ; Goat Mountain Astronomical Research Station; Geneva Observatory ; Université de Genève = University of Geneva (UNIGE); European Space Astronomy Centre (ESAC) ; European Space Agency (ESA); Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences (ASU / CAS) ; Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS); Observatoire de Bédoin ; Observatoire de Bédoin; Observatoire de Chinon ; Observatoire de Chinon; Courbes de rotation d'astéroïdes, de comètes et d'étoiles variables (CdR & CdL group) ; CdR & CdL group; Association T60, Observatoire Midi-Pyrénées ; 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)-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; Harfleur Observatory ; Harfleur Observatory; Observatoire des Engarouines ; Observatoire des Engarouines; Collonges Observatory ; Collonges Observatory; Chercheur indépendant; Observatoire N°139 d'Antibes ; Observatoire N°139 d'Antibes; Osservatorio Colleverde di Guidonia ; Osservatorio Colleverde di Guidonia; Observatoire de Saint-Sulpice N°947; DPHY, ONERA, Université Paris Saclay (COmUE) [Châtillon] ; ONERA-Université Paris Saclay (COmUE); 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); Observatorio de San Gervasi ; Observatorio de San Gervasi; Observatoire de Cabris ; Observatoire de Cabris; Blackberry Observatory ; Blackberry Observatory; Centre d'Astronomie de Saint-Michel l'Observatoire ; Centre d'Astronomie de Saint-Michel l'Observatoire; Observatoire de Sainte-Hélène ; Observatoire de Sainte-Hélène; Observatorio Astronómico de Tradate ; Observatorio Astronómico de Tradate; 138 Village-Neuf ; 138 Village-Neuf; The Amateur Sky Survey (TASS) ; The Amateur Sky Survey; Shed of Science Observatory ; Shed of Science Observatory; Association AstroQueyras ; Association AstroQueyras; Association des Utilisateurs de Détecteurs Electroniques (AUDE) ; Association des Utilisateurs de Détecteurs Electroniques; Observatoire du Bois de Bardon; Dark Cosmology Centre (DARK) ; Niels Bohr Institute [Copenhagen] (NBI) ; Faculty of Science [Copenhagen] ; University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-Faculty of Science [Copenhagen] ; University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH); Nordic Optical Telescope (NOT) ; Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC); Hamanowa Astronomical Observatory ; Hamanowa Astronomical Observatory; DLR Institute of Planetary Research ; German Aerospace Center (DLR); Hunters Hill Observatory ; Hunters Hill Observatory; Skalnaté Pleso Observatory ; Skalnaté Pleso Observatory; A83 Jakokoski Observatory; Institute of Physics [Kielce] ; Jan Kochanowski University; 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); Antelope Hills Observatory ; Antelope Hills Observatory; 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); Stazione Astronomica di Sozzago ; Stazione Astronomica di Sozzago; Forte Software ; Forte Software; Scottish Universities Physics Alliance, Institute for Astronomy (SUPA) ; University of Edinburgh; Club d'Astronomie Lyon Ampéré [Vaulx-en-Velin] (CALA); Nyrölä Observatory (NYTT); Observatorio Montcabre ; Observatorio Montcabre; Observatorio Astronómico de Mallorca (OAM) ; Observatorio Astronómico de Mallorca; Kingsgrove Observatory ; Kingsgrove Observatory; Mt. Suhora Observatory ; Pedagogical University, Astronomy Department; Department of Physics [Helsinki] ; Falculty of Science [Helsinki] ; Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki-Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki; Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences [MIT, Cambridge] (EAPS) ; Massachusetts Institute of Technology (MIT); François-Xavier Bagnoud Observatory ; François-Xavier Bagnoud Observatory; Blauvac Obsevatory ; Blauvac Observatory; Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Gnosca Observatory ; Gnosca Observatory; DeKalb Observatory ; DeKalb Observatory; Observatoire astronomique des Makes; Laboratoire Kastler Brossel (LKB (Lhomond)) ; Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS) ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); INAF - Osservatorio Astronomico di Padova (OAPD) ; Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF); Institute of Astronomy [Kharkiv] ; V.N. Karazin Kharkiv National University (KhNU)

Description

The larger number of models of asteroid shapes and their rotational states derived by the lightcurve inversion give us better insight into both the nature of individual objects and the whole asteroid population. With a larger statistical sample we can study the physical properties of asteroid populations, such as main-belt asteroids or individual asteroid families, in more detail. Shape models can also be used in combination with other types of observational data (IR, adaptive optics images, stellar occultations), e.g., to determine sizes and thermal properties. We use all available photometric data of asteroids to derive their physical models by the lightcurve inversion method and compare the observed pole latitude distributions of all asteroids with known convex shape models with the simulated pole latitude distributions. We used classical dense photometric lightcurves from several sources and sparse-in-time photometry from the U.S. Naval Observatory in Flagstaff, Catalina Sky Survey, and La Palma surveys (IAU codes 689, 703, 950) in the lightcurve inversion method to determine asteroid convex models and their rotational states. We also extended a simple dynamical model for the spin evolution of asteroids used in our previous paper. We present 119 new asteroid models derived from combined dense and sparse-in-time photometry. We discuss the reliability of asteroid shape models derived only from Catalina Sky Survey data (IAU code 703) and present 20 such models. By using different values for a scaling parameter cYORP (corresponds to the magnitude of the YORP momentum) in the dynamical model for the spin evolution and by comparing synthetics and observed pole-latitude distributions, we were able to constrain the typical values of the cYORP parameter as between 0.05 and 0.6.

Abstract

International audience

Asteroids' physical models from combined dense and sparse photometry and scaling of the YORP effect by the observed obliquity distribution

Description

Abstract

Abstract

Additional details