למעלה מ-1,000 אסטרואידים חדשים שהתגלו מוסתרים בארכיון האבל

אסטרואידים מסתובבים בשדה הראייה של האבל. (צוות NASA/ESA/B. Sunnquist/J. Mack/J. Lotz/STScI/HFF)

חוקרים מצאו למעלה מ-1,700 אַסטֵרוֹאִיד עקבות בנתוני האבל בארכיון מ-20 השנים האחרונות. בעוד שרבים מהאסטרואידים ידועים בעבר, יותר מ-1,000 אינם ידועים. מה טוב עוד 1,000 אסטרואידים? כמו כל האסטרואידים, הם יכולים להחזיק רמזים חשובים להיסטוריה של מערכת השמש.

ככל שעובר הזמן ויותר ויותר טלסקופים מבצעים יותר ויותר תצפיות, נתוני הארכיון המשולבים שלהם ממשיכים לגדול. לפעמים אורבות תגליות בנתונים האלה שמחכים לכלים אנליטיים חדשים או למאמצים מחודשים של מדענים לפני שהם נחשפים. זה מה שקרה במאמץ שנקרא צייד האסטרואידים האבל.

בשנת 2019 קבוצת אסטרונומים שיגרה את האבל האסטרואיד צייד . זה פרויקט מדעי האזרח בנושא Zoouniverse פּלַטפוֹרמָה. המטרה שלהם הייתה לסרוק נתונים של האבל כדי למצוא אסטרואידים חדשים.



האסטרונומים פרסמו את תוצאות הפרויקט שלהם במאמר חדש שכותרתו האבל האסטרואיד צייד I. זיהוי שבילי אסטרואידים בתמונות טלסקופ החלל האבל. המחקר מקוון בכתב העת אסטרונומיה ואסטרופיזיקה . המחבר הראשי הוא סנדור קרוק ממכון מקס פלנק לפיזיקה חוצנית.

'זבל של אסטרונום אחד יכול להיות אוצר של אסטרונום אחר', אמר קרוק ב ידיעה לתקשורת .

אסטרואיד 2001 SE101 חולף מול ערפילית הסרטנים, 5 בדצמבר 2005. (Melina Thévenot/NASA/ESA HST)

הנתונים שהם חיפשו הושלכו ברובם ממאמצי תצפית אחרים שלא התמקדו באסטרואידים. במקרים רבים, הנתונים היו מופיעים כ'רעש' והוסרו כדי להבליט אלמנטים שונים. אבל כל הנתונים המשניים, הלא נבדקים האלה, עדיין מאוחסנים וזמינים.

'כמות הנתונים בארכיוני האסטרונומיה גדלה באופן אקספוננציאלי, ורצינו לעשות שימוש בנתונים המדהימים האלה', אמר קרוק.

הפרויקט בחן יותר מ-37,000 תמונות מרוכבות של האבל. הם צולמו בין ה-30 באפריל 2002 ל-14 במרץ 2021 עם המצלמה המתקדמת לסקרים ומצלמת השדה הרחב 3 על סיפון טלסקופ החלל האבל. רוב התמונות הן חשיפות באורך 30 דקות, כך שבילי אסטרואידים מופיעים כפסים מעוקלים.

הפסים מגיעים ללב הבעיה: מחשבים מתקשים לזהות אותם. כאן נכנסים לתמונה פלטפורמת Zooniverse ומדענים אזרחיים.

'בשל המסלול והתנועה של האבל עצמו, הפסים מופיעים מעוקלים בתמונות, מה שמקשה על סיווג שבילי אסטרואידים - או ליתר דיוק קשה לומר למחשב כיצד לזהות אותם באופן אוטומטי', הסביר סנדור קרוק.

'לכן, היינו צריכים מתנדבים שיעשו סיווג ראשוני, שבו השתמשנו לאחר מכן כדי להכשיר אלגוריתם למידת מכונה'.

המתנדבים מסרו. 11,482 מדענים אזרחיים השתתפו בסיווג התמונות. לעמוד האסטרואיד האבל ב-Zooniverse היו למעלה מ-2 מיליון קליקים, והמתנדבים סיפקו 1488 סיווגים חיוביים בכ-1 אחוז מהתמונות.

עבודתם של האזרחים שהשתתפו אימנה אלגוריתם למידת מכונה לחיפוש מהיר ומדויק בשאר התמונות. האלגוריתם קיים ב-Google Cloud, ולאחר שהוא אומן, הוא תרם עוד 900 זיהויים עבור סך של 2487 שבילי אסטרואידים פוטנציאליים בנתוני האבל.

אחר כך מילאו המדענים המקצועיים את תפקידם. שלושה מחברי העיתון, כולל הסופר הראשי סנדור קרוק, עברו על התוצאות. הם לא כללו דברים כמו קרניים קוסמיות וחפצים אחרים, מה שהביא ל-1701 שבילים שנמצאו ב-1316 תמונות האבל. כשליש מהם היו אסטרואידים ידועים, והותירו 1031 שבילי אסטרואידים לא מזוהים.

(ESA/האבל/NASA/S. Kruk/ESTEC/Hubble Asteroid Hunter צוות מדע אזרח/M. Zamani)

למעלה: פסיפס זה מורכב מ-16 מערכי נתונים שונים מטלסקופ החלל האבל של נאס'א/ESA שנחקר כחלק מפרויקט האזרחות האסטרואיד האנטר. כל אחד ממערכי הנתונים הללו הוקצה צבע על סמך רצף הזמן של החשיפות, לפיו הגוונים הכחולים מייצגים את החשיפה הראשונה שבה נלכד האסטרואיד והגוונים האדומים מייצגים את האחרונה.

תצפיות המשך יאשרו כמה מהם הם אסטרואידים שהתגלו לאחרונה ויקבעו את מסלוליהם. סביר להניח שחלק מ-1031 לא יאושרו, אבל השאר יסייעו לגבש את ההבנה שלנו לגבי אוכלוסיית האסטרואידים של מערכת השמש שלנו.

האסטרואידים הללו חמקו מגילוי מכיוון שהם קלושים יותר וסביר להניח שהם קטנים בהרבה מרוב האסטרואידים שזוהו מהקרקע. מאמר זה הוא הראשון ששוחרר כחלק מפרויקט האסטרואידים האבל האנטר. במאמרים הבאים, המחברים ישתמשו בצורה המעוקלת של שבילי האסטרואידים כדי לקבוע את מסלוליהם ואת המרחקים שלהם.

כל האסטרואידים הם שרידים מימיה הראשונים של מערכת השמש, בעיקר מלפני היווצרות כוכבי הלכת. הם כמו קפסולות הזמן של הטבע, והם משמרים את התנאים במערכת המוקדמת. זו הסיבה שאסטרונומים כל כך מתעניינים בהם ומדוע שלחנו חלליות לאסוף דגימות מאסטרואידים כמו בנו וריוגו.

'האסטרואידים הם שרידים מהיווצרות מערכת השמש שלנו, מה שאומר שאנחנו יכולים ללמוד יותר על התנאים שבהם כוכבי הלכת שלנו נולדו', הסביר קרוק.

(האבל האסטרואיד צייד)

מעל תמונה זו מהמחקר היא מפת שמיים של אובייקטי מערכת השמש (SSOs) שזוהו בתמונות הארכיון של האבל. הכוכבים הכחולים מראים את האסטרואידים המזוהים והידועים. העיגולים הכתומים מראים את מיקומם של אובייקטים שעבורם הצוות לא מצא קשרים עם SSOs. האקליפטיקה מוצגת באדום. שני הפערים בעלילה זו תואמים למישור הגלקטי, ש-HST לא צפה בו.

יותר ויותר חוקרים עושים שימוש בנתוני ארכיון כמו זה. זה חסכוני לסרוק תמונות קיימות כדי למצוא תגליות חדשות, וזה נושא פרי.

'השימוש בנתוני ארכיון שהופקו על ידי קמפיינים להדמיה שמטרותיהם המדעיות העיקריות נמצאות מחוץ למערכת השמש הוא נוהג מקובל במדעי האסטרואידים. כמה קבוצות השתמשו בארכיוני תמונות שונים כדי למצוא ולאפיין SSOs.'

לדוגמה, בשנת 2019, חוקרים השתמשו בתמונות ארכיון מסקרים של כוכבי לכת כדי לזהות למעלה מ-1800 אסטרואידים, עם 182 תגליות פוטנציאליות חדשות.

אסטרונומים רוצים הבנה מלאה של אוכלוסיית האסטרואידים של מערכת השמש מכיוון שהיא עוזרת להבהיר את ההיסטוריה של מערכת השמש.

'תיאור מפורט של הגופים הקטנים במערכת השמש מציב מגבלות על תרחישי היווצרות שונים של מערכת השמש, המאפשרים תחזיות קונקרטיות על גודל וחלוקת מסלול של עצמים כפונקציה של זמן', מסבירים המחברים. 'במיוחד, הן לנדודים של כוכבי הלכת הענקים והן למפלי ההתנגשות יש השפעות על גודל האסטרואידים וההתפלגות המסלולית, שניתן לזהות באמצעות סקרי תצפית ייעודיים במיוחד.'

אבל סקרים ייעודיים במיוחד הם יקרים וגוזלים זמן. התבוננות בהצעות עומדת גם בפני תחרות קשה מצד חוקרים אחרים עם מוקדים אחרים.

'במקום זאת החלטנו לייצר סקר כזה ממערך נתונים ארכיוני גדול', כותבים המחברים.

קרוק רמז על דברים בנתונים מלבד אסטרואידים. 'אבל בתמונות הארכיון היו ממצאים סתמיים אחרים, שעליהם אנו עוקבים כעת.'

הוא גם אמר שהגישה שלהם היא משנה משחק, והם מתכוונים להשתמש בה שוב.

״שימוש בשילוב כזה של אנושי ו בינה מלאכותית לסרוק כמויות עצומות של נתונים הוא מחליף משחק גדול, ואנו נשתמש בטכניקות אלו גם עבור סקרים נוספים הבאים, כמו טלסקופ אוקלידס.'

בכל הנוגע ל'... ממצאים סתמיים אחרים...' בתמונות, קרוק סירב לשתף במה עשויים להיות ממצאים אחרים. הוא אמר ליקום היום שהממצאים אינם קשורים לאסטרואידים יוצאי דופן אלא לממצאים אחרים בנתונים. נדווח עליהם בפרסומים והודעות המשך בקרוב, אז הישארו מעודכנים!'

אנחנו בהחלט נעשה.

מאמר זה פורסם במקור על ידי היקום היום . קרא את ה מאמר מקורי .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.