Космический телескоп «Хаббл» в очередной раз удивляет научное сообщество своей полезностью в открытии новых космических объектов. Покопавшись в архивных данных телескопа, астрономы ЕКА в рамках программы с привлечением общественности выявили более 1000 до сих пор не зарегистрированных космических камней в Солнечной системе. В ходе этой «охоты за сокровищами» было проанализировано 37 000 изображений, хранившихся в архиве в течение 19 лет.
Для достижения этой цели добровольцы, известные как «гражданские ученые», объединили усилия с астрономами из Европейского космического агентства (ЕКА). Они объединили свои усилия и с помощью алгоритма машинного обучения идентифицировали астероиды. Этот новый подход может быть использован и в других исследовательских проектах для быстрого анализа огромных данных, охватывающих несколько десятилетий.
К лучшему пониманию эволюции главного пояса астероидов
В главном поясе астероидов, расположенном между Марсом и Юпитером, находится несколько миллионов астероидов всех размеров. В центре этого пояса, расположенного на расстоянии около 2,7 астрономических единиц (АЕ) от Солнца, столкновения между космическими камнями приводят к появлению новых, более мелких осколков, согласно принятой гипотезе.
Астрономы уже давно пытаются разгадать некоторые тайны, связанные с эволюцией пояса астероидов. Особый интерес представляют астероиды диаметром менее одного километра. Именно поэтому обнаружение космических камней, соответствующих этому критерию, стало главной целью исследования.
«Мы начинаем узнавать больше о небольшой популяции астероидов в главном поясе. Мы были удивлены, увидев такое большое количество объектов-кандидатов«, — говорится в заявлении ведущего автора исследования Пабло Гарсия-Мартина, научного сотрудника кафедры теоретической физики UAM в Испании. «Были намеки на существование такой популяции, но теперь мы подтверждаем это с помощью случайной выборки популяции астероидов, полученной из всего архива «Хаббла». Это важно для понимания эволюционных закономерностей нашей Солнечной системы«, — сказал он.
Рассмотрены 19 лет архивных данных
В исследовательскую группу под руководством Гарсиа-Мартина вошли сотрудники ЕКА, Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), Астрономического института Румынской академии, Университета Крайовы, Лазурного университета и компании Bastion Technologies. Чтобы обнаружить эти небольшие астероиды, команда не планировала никаких новых наблюдений. Вместо этого они вернулись в прошлое и просмотрели 19-летние снимки «Хаббла».
На этих снимках не было видно пояса астероидов, а в основном галактики, звезды и туманности. Однако следы астероидов были запечатлены «Хабблом» благодаря его быстрой геоцентрической орбите. Вообще говоря, эти космические камни остаются незамеченными, поскольку их светимость в среднем в сорок миллионов раз меньше, чем у наименее светящейся звезды, видимой невооруженным глазом. Однако именно их несовершенство и выдает их: проходя через поле зрения телескопа, они появляются в виде крошечных белых линий.
«Положение астероидов меняется со временем, поэтому невозможно найти их, просто введя их координаты, поскольку в другое время их там может не быть«, — объясняет Бруно Мерин, соавтор исследования. «У нас, астрономов, нет времени на изучение всех изображений астероидов. Именно поэтому нам пришла в голову идея совместно с более чем 10 000 граждан-добровольцев обратиться к огромным архивам «Хаббла»«, — добавил он.
Проект Hubble Asteroid Hunter (HAH), запущенный в 2019 году, объединил около 11 400 гражданских добровольцев, которые проанализировали более двух миллионов снимков, чтобы отобрать наиболее интересные. Затем был обучен алгоритм для обнаружения космических камней. Он обработал 37 000 изображений, на которых был обнаружен 1 701 астероидный след, в том числе 1 031 астероид, не внесенный в каталог. Из этих вновь обнаруженных астероидов около 400 имеют диаметр менее одного километра.
Учитывая успех этого новаторского подхода, астрономы предполагают, что этот метод может быть применен к наборам данных, накопленных другими обсерваториями, охотящимися за астероидами, такими как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST). В качестве следующего шага в рамках проекта HAH будут изучены полосы ранее неизвестных астероидов для определения их орбит, периодов вращения и других характеристик.
