Otkriveno više od tisuću novih objekata u Sunčevom sustavu putem arhiva Hubble teleskopa

Svemirski teleskop Hubble, koji je nedavno obilježio 34. godišnjicu lansiranja, neprestano donosi iznenađenja. Ne samo da kontinuirano ostvaruje značajna astronomija otkrića, nego ih često čini i neplanirano! Zahvaljujući suradnji međunarodnog tima entuzijastičnih građanskih znanstvenika i stručnjaka Europske svemirske agencije (ESA), te uz podršku algoritama strojnog učenja, otkriveno je preko tisuću asteroida u arhivskim snimkama Hubblea. Upotrijebljene metode otvaraju nove mogućnosti za pretraživanje objekata u starijim skupovima podataka, što bi se moglo primijeniti i na druge arhive. Istraživački tim predvodio je Pablo García-Martín s Odjela za teorijsku fiziku na Autonomnom sveučilištu u Madridu (UAM), uključujući suradnike iz ESA-e, NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon (JPL), Astronomskog instituta Rumunjske akademije, Sveučilišta u Craiovi, Université Côte d’Azur i Bastion Technologies.

Asteroidi, koji predstavljaju materijal ostatak formiranja Sunčevog sustava prije približno 4,5 milijarde godina, dolaze u raznim oblicima i veličinama, od malih kamenčića do velikih planetoida. Promatranje ovih objekata izazovan je zadatak zbog njihove slabe vidljivosti i neprestanog kretanja u orbiti oko Sunca. Zahvaljujući svojoj brzoj geocentričnoj orbiti, Hubble uspijeva uhvatiti asteroide čije se zakrivljene putanje mogu vidjeti na snimkama. Kako Hubble orbitira oko Zemlje, mijenja se perspektiva s koje promatra asteroide, što omogućuje znanstvenicima da izmjere zakrivljenost tragova koje asteroidi ostavljaju i procijene udaljenosti i oblike njihovih orbita. Ova mogućnost analize velikog uzorka omogućuje astronomima testiranje teorija o nastanku i evoluciji Glavnog asteroidnog pojasa.

“Hubble Asteroid Hunter” (HAH)

Kako je istaknuo Martín u nedavnom priopćenju: “Produbili smo razumijevanje manje populacije glavnog asteroidnog pojasa. Iznenadilo nas je što smo otkrili tako velik broj kandidata. Postojale su pretpostavke o njihovoj egzistenciji, ali sada potvrđujemo tu populaciju kroz slučajni uzorak asteroida dobiven analizom cjelokupnog arhiva Hubblea. Ovo je ključno za pružanje uvida u evolucijske modele našeg Sunčevog sustava.” Prema općeprihvaćenom modelu, mali asteroidi su fragmenti većih koji su tijekom milijardi godina sudjelovali u međusobnim sudarima i trošenju. Suprotna teorija sugerira da su se mala tijela formirala u svom trenutnom obliku prije milijardi godina i od tada se nisu značajno mijenjala. Međutim, još uvijek ne postoji uvjerljiv mehanizam koji bi objasnio zašto ovi manji asteroidi nisu akumulirali više prašine iz okolnog diskа, iz kojeg su se formirali planeti, tijekom milijardi godina.

Astronomi su otkrili da sudari asteroida ostavljaju posebne tragove, korisne za analizu trenutne populacije u Glavnom asteroidnom pojasu. U 2019. godini, stručnjaci iz Europskog znanstveno-tehnološkog centra (ESTEC) i Znanstvenog podatkovnog centra Europskog svemirskog astronomskog centra (ESDC) udružili su se s platformama Zooniverse i Google kako bi pokrenuli projekt “Hubble Asteroid Hunter” (HAH). Cilj projekta bio je identificirati asteroide na temelju arhiviranih podataka Hubble teleskopa. U projektu je sudjelovalo 11,482 građanskih znanstvenika koji su analizirali 37,000 fotografija tijekom 19 godina, što je rezultiralo s gotovo dva milijuna identifikacija. Nakon toga, tim je razvio i obučio algoritam strojnog učenja za automatsko prepoznavanje asteroida, identificirajući 1,701 trag asteroida. Od toga je 1,031 trag pripadao prethodno nekatalogiziranim asteroidima, od kojih je otprilike 400 bilo manje od 1 km u promjeru.

Ovaj inovativni pristup mogao bi se primjenjivati na skupove podataka prikupljene u drugim opservatorijama za praćenje asteroida, poput NASA-inog Spitzer Space Teleskopa i Stratosferičkog opservatorija za infracrvenu astronomiju (SOFIA). Slična metoda mogla bi se upotrijebiti i na arhivskim podacima Svemirskog teleskopa James Webb (JWST) jednom kada se akumulira dovoljan broj podataka. Sljedeći korak u projektu HAH uključuje detaljno istraživanje tragova ranije nepoznatih asteroida kako bi se utvrdile njihove orbite, periodi rotacije i ostale karakteristike. Najnovija otkrića objavljena su u časopisu Astronomy & Astrophysics.