Над 1000 нови астероида са открити скрити в архивите на Хъбъл

Астероиди минават през зрителното поле на Хъбъл. (NASA/ESA/B. Sunnquist/J. Mack/J. Lotz/STScI/HFF Екип)

Изследователите са открили над 1700 астероид следи в архивирани данни на Хъбъл от последните 20 години. Докато много от астероидите са известни преди, повече от 1000 не са. Каква полза от още 1000 астероида? Като всички астероиди, те могат да съдържат ценни улики за историята на Слънчевата система.

С течение на времето и все повече и повече телескопи извършват все повече и повече наблюдения, техните комбинирани архивни данни продължават да растат. Понякога в тези данни се крият открития, които чакат нови аналитични инструменти или подновени усилия от страна на учените, преди да бъдат разкрити. Това се случи в усилие, наречено Хъбъл Ловец на астероиди.

През 2019 г. група астрономи стартираха Хъбъл Ловец на астероиди . Това е граждански научен проект за Зоониверс платформа. Тяхната цел беше да проучат данните от Хъбъл, за да намерят нови астероиди.

Астрономите публикуваха резултатите от своя проект в нова статия, озаглавена Хъбъл Ловец на астероиди I. Идентифициране на следи от астероиди в изображения на космическия телескоп Хъбъл. Проучването е онлайн в списанието Астрономия и астрофизика . Водещият автор е Шандор Крук от Института за извънземна физика Макс Планк.

„Боклукът на един астроном може да бъде съкровище на друг астроном“, каза Крук в a прессъобщение .

Астероид 2001 SE101, преминаващ пред мъглявината Рак, 5 декември 2005 г. (Melina Thévenot/NASA/ESA HST)

Данните, които търсеха, бяха до голяма степен изхвърлени от други усилия за наблюдение, които не бяха фокусирани върху астероидите. В много случаи данните биха се появили като „шум“ и са били премахнати, за да изпъкнат различни елементи. Но всички тези вторични, непроверени данни все още са архивирани и достъпни.

„Количеството данни в астрономическите архиви се увеличава експоненциално и ние искахме да използваме тези невероятни данни“, каза Крук.

Проектът изследва повече от 37 000 съставни изображения на Хъбъл. Те са заснети между 30 април 2002 г. и 14 март 2021 г. с усъвършенстваната камера за проучвания и широкообхватната камера 3 на борда на космическия телескоп Хъбъл. Повечето изображения са с 30-минутна експозиция, така че следите от астероиди изглеждат като извити ивици.

Ивиците отиват в сърцевината на проблема: компютрите трудно ги откриват. Това е мястото, където се намесват платформата Zooniverse и гражданските учени.

„Поради орбитата и движението на самия Хъбъл, ивиците изглеждат извити в изображенията, което затруднява класифицирането на следи от астероиди – или по-скоро е трудно да се каже на компютър как автоматично да ги открие“, обясни Шандор Крук.

„Следователно имахме нужда от доброволци, за да направим първоначална класификация, която след това използвахме, за да обучим алгоритъм за машинно обучение.“

Доброволците доставиха. 11 482 граждански учени са участвали в класифицирането на изображенията. Страницата на Hubble Asteroid Hunter в Zooniverse имаше над 2 милиона кликвания, а доброволците предоставиха 1488 положителни класификации в около 1 процент от изображенията.

Работата на гражданите, които участваха, обучи алгоритъм за машинно обучение за бързо и точно търсене на останалите изображения. Алгоритъмът съществува в облака на Google и след като беше обучен, той допринесе за още 900 откривания за общо 2487 потенциални астероидни следи в данните на Хъбъл.

Тогава професионалните учени изиграха своята роля. Трима от авторите на статията, включително водещият автор Шандор Крук, прегледаха резултатите. Те изключиха неща като космически лъчи и други обекти, което доведе до 1701 следи, открити в 1316 изображения на Хъбъл. Около една трета от тях са известни астероиди, оставяйки 1031 неидентифицирани следи от астероиди.

(ESA/Hubble/NASA/S. Kruk/ESTEC/Hubble Asteroid Hunter граждански научен екип/M. Zamani)

Горе: Тази мозайка се състои от 16 различни набора от данни от космическия телескоп Хъбъл на НАСА/ЕСА, изследван като част от гражданския научен проект Asteroid Hunter. Всеки от тези набори от данни беше оцветен въз основа на времевата последователност на експозициите, при което сините тонове представляват първата експозиция, в която е заснет астероидът, а червените тонове представляват последната.

Последващи наблюдения ще потвърдят колко от тях са новооткрити астероиди и ще определят техните орбити. Някои от 1031 вероятно няма да бъдат потвърдени, но останалите ще помогнат да се изясни нашето разбиране за астероидната популация на нашата Слънчева система.

Тези астероиди са успели да бъдат открити, защото са по-слаби и вероятно много по-малки от повечето астероиди, открити от земята. Тази статия е първата, публикувана като част от проекта Hubble Asteroid Hunter. В следващите статии авторите ще използват извитата форма на следите на астероидите, за да определят техните орбити и разстояния.

Всички астероиди са останки от ранните дни на Слънчевата система, най-вече от преди формирането на планетите. Те са като природните капсули на времето и запазват условията в ранната система. Ето защо астрономите се интересуват толкова много от тях и защо изпратихме космически кораби да съберат проби от астероиди като Bennu и Ryugu.

„Астероидите са останки от формирането на нашата Слънчева система, което означава, че можем да научим повече за условията, когато са се родили нашите планети“, обясни Крук.

(Хъбъл Ловец на астероиди)

Горе Това изображение от проучването е карта на небето на обектите на Слънчевата система (SSO), идентифицирани в архивираните изображения на Хъбъл. Сините звезди показват идентифицираните, известни астероиди. Оранжевите кръгове показват местоположението на обекти, за които екипът не е открил никакви асоциации със SSO. Еклиптиката е показана в червено. Двете празнини в този график съответстват на галактическата равнина, която HST не е наблюдавал.

Все повече изследователи използват подобни архивни данни. Икономично е да претърсвате съществуващи изображения за нови открития и то носи плодове.

„Използването на архивни данни, произведени от кампании за изображения, чиито основни научни цели са извън Слънчевата система, е обичайна практика в науката за астероидите. Няколко групи са използвали различни архиви на изображения, за да намерят и характеризират SSO.'

Например, през 2019 г., изследователите са използвали архивни изображения от проучвания на екзопланети, за да идентифицират над 1800 астероида, със 182 потенциални нови открития.

Астрономите искат пълно разбиране на астероидната популация на Слънчевата система, защото това помага да се изясни историята на Слънчевата система.

„Подробното описание на малките тела в Слънчевата система поставя ограничения върху различните сценарии за формиране на Слънчевата система, които правят конкретни прогнози за размера и орбиталното разпределение на обектите като функция на времето“, обясняват авторите. „По-конкретно, както миграциите на гигантските планети, така и сблъсъчните каскади имат ефект върху размера на астероидите и орбиталните разпределения, които могат да бъдат открити със специално предназначени наблюдателни проучвания.“

Но специално предназначените проучвания са скъпи и отнемат много време. Предложенията за наблюдение също са изправени пред силна конкуренция от други изследователи с други фокуси.

„Вместо това решихме да направим такова проучване от голям архивен набор от данни“, пишат авторите.

Крук намекна за неща в данните, различни от астероидите. „Но имаше и други случайни находки в архивните изображения, които в момента проследяваме.“

Той също така каза, че техният подход променя играта и те възнамеряват да го използват отново.

„Използвайки такава комбинация от човешки и изкуствен интелект претърсването на огромни количества данни е голяма промяна в играта и ние също ще използваме тези техники за други предстоящи проучвания, като например с телескопа Евклид.

Що се отнася до „… други случайни находки…“ в изображенията, Крук отказа да сподели какви може да са тези други находки. Той каза пред Universe Today, че откритията „… не са свързани с необичайни астероиди, а с други открития в данните. Скоро ще ги докладваме в последващи публикации и съобщения, така че следете!'

Със сигурност ще го направим.

Тази статия е публикувана първоначално от Вселената днес . Прочетете оригинална статия .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.