Hubble küçük ana kuşak asteroitlerini aramaya çıkıyor

Bir manzaraya dağılmış kayalar, kayalar ve çakıl taşları gibi asteroitler de çok çeşitli boyutlarda gelir. Uzaydaki asteroitleri kataloglamak zordur çünkü zayıftırlar ve güneşin etrafındaki yörüngeleri boyunca hızla ilerlerken fotoğraflanmayı bırakmazlar.

Gökbilimciler yakın zamanda NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen arşivlenmiş görüntülerden oluşan bir hazineyi kullanarak, büyük ölçüde görülmeyen daha küçük asteroit popülasyonunu görsel olarak izlerinde yakaladılar. Hazine avı, 19 yıla yayılan 37.000 Hubble görüntüsünün incelenmesini gerektirdi. Kazanç, 1.031’i daha önce kataloglanmamış asteroitlerle birlikte 1.701 asteroit izi bulmaktı. Bu kataloglanmamış asteroitlerin yaklaşık 400’ünün boyutu 1 kilometrenin altındadır.

Dünyanın dört bir yanından “vatandaş bilim insanları” olarak bilinen gönüllüler, bu asteroit ödülünün belirlenmesine katkıda bulundu. Profesyonel bilim insanları, asteroitleri tanımlamak için gönüllülerin çabalarını bir makine öğrenimi algoritmasıyla birleştirdi. Araştırmacılar, bunun, onlarca yıllık astronomi arşivlerinde asteroit bulma konusunda yeni bir yaklaşımı temsil ettiğini ve bunun diğer veri kümelerine etkili bir şekilde uygulanabileceğini söylüyor.

İspanya Madrid Özerk Üniversitesi’nden baş yazar Pablo García Martín, “Ana kuşak asteroitlerinin daha küçük popülasyonunu görmeye giderek daha da derinleşiyoruz. Bu kadar çok sayıda aday nesneyi gördüğümüze şaşırdık” dedi. “Bu popülasyonun var olduğuna dair bazı ipuçları vardı, ancak şimdi bunu Hubble arşivinin tamamını kullanarak elde edilen rastgele bir asteroit popülasyonu örneğiyle doğruluyoruz. Bu, güneş sistemimizin evrimsel modellerine dair içgörü sağlamak açısından önemli.”

Büyük, rastgele örnek, asteroit kuşağının oluşumu ve evrimi hakkında yeni bilgiler sunuyor. Çok sayıda küçük asteroit bulmak, bunların çarpışan ve parçalanan çömlekler gibi daha büyük asteroitlerin parçaları olduğu fikrini destekliyor. Bu milyarlarca yıla yayılan bir öğütme sürecidir.

Daha küçük parçaların varlığına ilişkin alternatif bir teori ise milyarlarca yıl önce bu şekilde oluşmuş olmalarıdır. Ancak güneşimizin etrafındaki gezegeni oluşturan yıldız çevresi diskinden gelen tozları toplayarak daha büyük boyutlara ulaşmalarını engelleyecek akla yatkın bir mekanizma yok. Madrid, İspanya’daki Avrupa Uzay Astronomi Merkezi’nden ortak yazar Bruno Merín, “Çarpışmaların mevcut ana kuşak popülasyonunu test etmek için kullanabileceğimiz belirli bir imzası olacaktır” dedi.

Amatör gökbilimciler yapay zekaya asteroit bulmayı öğretiyor

Hubble’ın Dünya etrafındaki hızlı yörüngesi nedeniyle, Hubble pozlarındaki izlerinden dolaşan asteroitleri yakalayabilir. Dünya merkezli bir teleskoptan bakıldığında, bir asteroit resim boyunca bir çizgi bırakıyor. Asteroitler, Hubble fotoğraflarında şaşmaz, kavisli yollar olarak görünerek Hubble görüntülerini “fotobomb” haline getiriyor.

Hubble, Dünya’nın etrafında dolaşırken, kendi yörüngesi boyunca hareket eden bir asteroiti gözlemlerken bakış açısını da değiştiriyor. Gözlem sırasında Hubble’ın konumunu bilen ve çizgilerin eğriliğini ölçen bilim insanları, asteroitlere olan mesafeleri belirleyebiliyor ve yörüngelerinin şekillerini tahmin edebiliyor.

Takılan asteroitler çoğunlukla Mars ve Jüpiter’in yörüngeleri arasında yer alan ana kuşakta bulunuyor. Parlaklıkları Hubble’ın hassas kameraları tarafından ölçülüyor. Ve parlaklıklarını mesafeleriyle karşılaştırmak, boyut tahminine olanak tanır. Araştırmadaki en sönük asteroitler, insan gözünün görebildiği en sönük yıldızın parlaklığının kabaca kırk milyonda biri kadardır.

Merín, “Asteroid konumları zamanla değişiyor ve bu nedenle onları yalnızca koordinatları girerek bulamazsınız çünkü farklı zamanlarda orada olmayabilirler” dedi. “Gökbilimciler olarak tüm asteroit görüntülerine bakacak vaktimiz yok. Bu nedenle devasa Hubble arşivlerini incelemek için 10.000’den fazla yurttaş-bilim gönüllüsüyle işbirliği yapma fikri ortaya çıktı.”

2019’da uluslararası bir gökbilimci grubu, arşiv Hubble verilerindeki asteroitleri tanımlamaya yönelik bir vatandaş-bilim projesi olan Hubble Asteroit Avcısı’nı başlattı. Girişim, Avrupa Bilim ve Teknoloji Merkezi (ESTEC) ve Avrupa Uzay Astronomi Merkezi’nin bilim veri merkezindeki (ESDC) araştırmacılar ve mühendisler tarafından, dünyanın en büyük ve en popüler vatandaş-bilim platformu olan Zooniverse platformu ile işbirliği içinde geliştirildi. Google.

Daha sonra yaklaşık 2 milyon kimlik sağlayan toplam 11.482 vatandaş-bilim gönüllüsüne, yapay zekaya dayalı olarak asteroitleri tespit etmeye yönelik otomatik bir algoritmaya yönelik bir eğitim seti verildi. Bu öncü yaklaşım diğer veri kümelerine de etkili bir şekilde uygulanabilir.

Proje daha sonra önceden bilinmeyen asteroitlerin yörüngelerini karakterize etmek ve dönüş süreleri gibi özelliklerini incelemek için izlerini keşfedecek. Bu asteroit izlerinin çoğu Hubble tarafından yıllar önce yakalandığı için onları takip edip yörüngelerini belirlemek artık mümkün değil.

bulgular dergide yayınlanıyor Astronomi ve Astrofizik.