В архивных данных телескопа Хаббл обнаружены более 1000 астероидов
Астрономы изучили множество архивных изображений, полученных космическим телескопом «Хаббл», чтобы обнаружить практически невидимую популяцию мелких астероидов. Для поиска потребовалось изучить 37 000 изображений Хаббла за 19 лет. Результатом стало обнаружение 1701 астероида, из которых 1031 не внесен в каталог. Около 400 из этих не внесенных в каталог астероидов имеют размер менее километра.
Добровольцы со всего мира, известные как «гражданские ученые», внесли свой вклад в поиск объектов. Профессиональные ученые объединили усилия добровольцев с алгоритмами машинного обучения для идентификации астероидов. По словам исследователей, это представляет собой новый подход к поиску астероидов в астрономических архивах, охватывающих десятилетия, и его можно эффективно применить к другим наборам данных.
«Мы все глубже приближаемся к наблюдению меньшей популяции астероидов главного пояса. Мы были удивлены, увидев такое большое количество объектов-кандидатов», — сказал ведущий автор Пабло Гарсиа Мартин из Автономного университета Мадрида, Испания. «Был некоторый намек на то, что эта популяция существует, но теперь мы подтверждаем это случайной выборкой популяции астероидов, полученной с использованием всего архива Хаббла. Это важно для понимания эволюционных моделей нашей Солнечной системы».
Большая случайная выборка дает новое представление о формировании и эволюции пояса астероидов. Обнаружение множества маленьких астероидов подтверждает идею о том, что они представляют собой фрагменты более крупных астероидов, которые столкнулись и раскололись, как разбитая керамика. Это процесс измельчения, охватывающий миллиарды лет.
Альтернативная теория существования более мелких фрагментов заключается в том, что они образовались таким образом миллиарды лет назад. Но нет никакого мыслимого механизма, который удерживал бы их от увеличения размеров, поскольку они собирают пыль из околозвездного диска, образующего планеты, вокруг Солнца. “Столкновения имели бы определенный характер, который мы могли бы использовать для проверки текущей численности населения главного пояса”, — сказал соавтор работы Бруно Мерин из Европейского центра космической астрономии в Мадриде.
Обнаруженные астероиды в основном обитают в главном поясе, который лежит между орбитами Марса и Юпитера. Их яркость измеряется чувствительными камерами Хаббла, и сравнение их яркости с расстоянием позволяет оценить размер. Яркость самых тусклых астероидов в обзоре составляет примерно одну сорок миллионную яркости самой тусклой звезды, которую можно увидеть человеческим глазом.
«Положения астероидов меняются со временем, и поэтому вы не можете найти их, просто введя координаты, потому что в разное время их там может не быть», — сказал Бруно Мерин. «У нас, астрономов, нет времени просматривать все изображения астероидов. Поэтому у нас возникла идея сотрудничать с более чем 10 000 добровольцами и научными работниками, чтобы просмотреть огромные архивы Хаббла».
В 2019 году международная группа астрономов запустила Hubble Asteroid Hunter — гражданский научный проект по выявлению астероидов в архивных данных Хаббла.
Инициатива была разработана исследователями и инженерами Европейского центра науки и технологий (ESTEC) и центра научных данных Европейского центра космической астрономии (ESDC) в сотрудничестве с платформой Zooniverse, крупнейшей в мире и самой популярной платформой гражданской науки.
В общей сложности 11 482 добровольца, которые предоставили почти два миллиона идентификаций, затем получили обучающий набор для автоматизированного алгоритма идентификации астероидов на основе искусственного интеллекта. Этот новаторский подход может быть эффективно применен к другим наборам данных.
Результаты опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysicals.