Hubble går på jagt efter små hovedbælte-asteroider
Ligesom kampesten, sten og småsten spredt ud over et landskab, kommer asteroider i en bred vifte af størrelser. Det er vanskeligt at katalogisere asteroider i rummet, fordi de er svage, og de stopper ikke med at blive fotograferet, mens de glider langs deres kredsløb omkring solen.
Astronomer brugte for nylig en masse arkiverede billeder taget af NASAs Hubble-rumteleskop til visuelt at fange en stort set uset population af mindre asteroider i deres spor. Skattejagten krævede gennemlæsning af 37.000 Hubble-billeder, der spændte over 19 år. Udbyttet var at finde 1.701 asteroidestier, hvor 1.031 af asteroiderne tidligere ikke var katalogiseret. Omkring 400 af disse ukatalogiserede asteroider er under 1 kilometer i størrelse.
Frivillige fra hele verden, kendt som "borgerforskere", bidrog til identifikation af denne asteroide dusør. Professionelle videnskabsmænd kombinerede de frivilliges indsats med en maskinlæringsalgoritme for at identificere asteroiderne. Det repræsenterer en ny tilgang til at finde asteroider i astronomiske arkiver, der spænder over årtier, som kan anvendes effektivt på andre datasæt, siger forskerne.
"Vi bliver dybere ind i at se den mindre bestand af hovedbælte-asteroider. Vi var overraskede over at se et så stort antal kandidatobjekter," sagde hovedforfatter Pablo García Martín fra det autonome universitet i Madrid, Spanien. "Der var en antydning af, at denne population eksisterer, men nu bekræfter vi det med en tilfældig asteroidepopulationsprøve, der er opnået ved hjælp af hele Hubble-arkivet. Dette er vigtigt for at give indsigt i de evolutionære modeller af vores solsystem."
Den store, tilfældige prøve giver ny indsigt i dannelsen og udviklingen af asteroidebæltet. At finde en masse små asteroider favoriserer ideen om, at de er fragmenter af større asteroider, der er stødt sammen og brudt fra hinanden, som smadret keramik. Dette er en nedslibningsproces, der strækker sig over milliarder af år.
En alternativ teori for eksistensen af mindre fragmenter er, at de er dannet på den måde for milliarder af år siden. Men der er ingen tænkelig mekanisme, der ville forhindre dem i at snebolde op til større størrelser, da de agglomererede støv fra den planetdannende cirkumstellære skive omkring vores sol. "Kollisioner ville have en vis signatur, som vi kan bruge til at teste den nuværende hovedbæltepopulation," sagde medforfatter Bruno Merín fra European Space Astronomy Centre i Madrid, Spanien.
Amatørastronomer lærer kunstig intelligens at finde asteroider
På grund af Hubbles hurtige kredsløb om Jorden, kan den fange vandrende asteroider gennem deres afslørende spor i Hubble-eksponeringerne. Set fra et jordbaseret teleskop efterlader en asteroide en stribe hen over billedet. Asteroider "fotobomber" Hubble-eksponeringer ved at fremstå som umiskendelige, buede spor på Hubble-fotografier.
Når Hubble bevæger sig rundt om Jorden, ændrer den sit synspunkt, mens den observerer en asteroide, som også bevæger sig langs sin egen bane. Ved at kende Hubbles position under observationen og måle krumningen af striberne, kan forskerne bestemme afstandene til asteroiderne og estimere formen af deres baner.
Asteroiderne, der hænger sammen, bor for det meste i hovedbæltet, som ligger mellem Mars og Jupiters kredsløb. Deres lysstyrke måles af Hubbles følsomme kameraer. Og at sammenligne deres lysstyrke med deres afstand giver mulighed for et størrelsesestimat. De svageste asteroider i undersøgelsen er omtrent en fyrre milliontedel af lysstyrken af den svageste stjerne, som det menneskelige øje kan se.
"Asteroidepositioner ændrer sig med tiden, og derfor kan du ikke finde dem bare ved at indtaste koordinater, fordi de på forskellige tidspunkter måske ikke er der," sagde Merín. "Som astronomer har vi ikke tid til at se alle asteroidebillederne igennem. Så vi fik ideen til at samarbejde med over 10.000 frivillige fra borgervidenskaben for at gennemse de enorme Hubble-arkiver."
I 2019 lancerede en international gruppe af astronomer Hubble Asteroid Hunter, et borgervidenskabsprojekt til at identificere asteroider i Hubble-arkivdata. Initiativet er udviklet af forskere og ingeniører ved European Science and Technology Center (ESTEC) og European Space Astronomy Centres videnskabelige datacenter (ESDC), i samarbejde med Zooniverse-platformen, verdens største og mest populære platform for borgervidenskab, og Google.
I alt 11.482 borger-videnskabsfrivillige, som leverede næsten 2 millioner identifikationer, fik derefter et træningssæt til en automatiseret algoritme til at identificere asteroider baseret på kunstig intelligens. Denne banebrydende tilgang kan effektivt anvendes på andre datasæt.
Projektet vil derefter udforske striberne af hidtil ukendte asteroider for at karakterisere deres baner og studere deres egenskaber, såsom rotationsperioder. Fordi de fleste af disse asteroidestriber blev fanget af Hubble for mange år siden, er det ikke muligt at følge dem op nu for at bestemme deres kredsløb.
Resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet Astronomy &Astrophysics .
Flere oplysninger: Pablo García-Martín et al., Hubble Asteroid Hunter, Astronomy &Astrophysics (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202346771
Journaloplysninger: Astronomi og astrofysik
Leveret af NASA
Varme artikler
-
Forlænger levetiden for geosynkrone satellitterIngeniører tester MEV-1s dockingudstyr. Kredit:Northrop-Grumman/Space Logistics Space Logistics LLC, et datterselskab af Northrop Grumman, har opsendt en satellit, der kan forlænge andre satellitt -
NASA mener, at Mars rover lykkedes med at tage stenprøverPå dette billede udgivet af NASA, borehullet fra Perseverances andet prøveindsamlingsforsøg kan ses i en sten, i denne sammensætning af to billeder taget den 1. september, 2021 af et af roverens navig -
NASA dingler 7 milliarder dollars gulerod til næste månelandingKredit:CC0 Public Domain Agenturet, der sendte mennesker til månen for 50 år siden, tilbyder 7 milliarder dollars for at tage de første skridt til en amerikansk tilbagevenden til månens overflade -
Ultra-tætte stjerner opdaget inde i en planetarisk tågeEt billede opnået med Hubble-rumteleskopet af planetariske stjernetågen M3-1, den centrale stjerne, der faktisk er et binært system med en af de korteste kredsløbsperioder, man kender. Kredit:David
- Venedig gennemfører første test af alle oversvømmelsesbarrierer
- Porsche udnytter fordelene ved organiske materialer i bilproduktionsapplikationer
- Lyn og undersynlige udledninger producerer molekyler, der renser atmosfæren
- Hvorfor den vestlige krigs ansigt giver os en falsk idé om konflikt
- Projekt reddet hjem fra brande, men kan det kopieres?
- Stop BS - når du hører en negativ statistik om sorte studerende, stille spørgsmålstegn ved det