Гражданские ученые нашли астероиды на снимках Хаббла

Когда Хаббл наблюдал остаток сверхновой Крабовидной туманности, небольшой астероид главного пояса фотобомбил изображение, оставив после себя изогнутую полосу из-за орбитального движения Хаббла вокруг Земли. Авторы и права: ЕКА/Хаббл и НАСА, М. Тевено (@AstroMelina); СС BY 4.0

Астероиды — это куски камня и металла, оставшиеся после формирования Солнечной системы, разбитые и раздробленные, вращающиеся вокруг Солнца повсюду, но подавляющее большинство крупных — между орбитами Марса и Юпитера.

Космический телескоп Хаббл — это орбитальная обсерватория, которая смотрит на объекты по всей Вселенной, которые появляются по всему небу. Над земной атмосферой у него более темное небо и острое зрение, что позволяет ему заглянуть глубоко в космос.

Соедините эти две вещи вместе, и вы получите множество астероидов, беспорядочно попадающих в наблюдения Хаббла.

Это на самом деле огромная проблема, если, скажем, вы пытаетесь получить чрезвычайно глубокие изображения скопления галактик. Астероиды оставляют полосы на изображении, искажая его. Недаром астрономы называли их «небесными паразитами»!

Наблюдение Хаббла за скоплением галактик Abell 370 было усеяно астероидами, движущимися по изображению, оставляя за собой изогнутые полосы. Один астероид видели снова и снова, оставляя четыре параллельных полосы (справа), каждая из которых смещалась из-за изменения положения Хаббла вокруг Земли. Авторы и права: НАСА, ЕКА и Б. Саннквист и Дж. Мак (STScI); СС BY 4.0; Благодарность: НАСА, ЕКА и Дж.Лотц (STScI) и команда HFF

Но если вы действительно пытаетесь найти астероиды и охарактеризовать их физические свойства и орбиты, то архив Хаббла — это кладезь данных. Тем не менее, есть тысячи и тысячи изображений, слишком много для горстки астрономов, чтобы просмотреть их… и следы, которые астероиды оставляют на изображениях, очень трудно автоматически идентифицировать компьютерам.

Зная это, группа астрономов создала проект под названием «Охотник за астероидами Хаббла» (как часть более крупного проекта Zooniverse), где люди, не являющиеся астрономами, могли войти в систему, посмотреть изображения Хаббла и идентифицировать астероиды в наблюдениях. Такого рода вещи называются «гражданская наука», и удивительно, как мало обучения требуется, чтобы получить действительно хорошие результаты от не ученых. Таких проектов много (в том числе изучение кратеров на Луне и больших астероидов, спиральных рукавов в галактиках, чтобы увидеть, как они ориентированы, и многое другое), и обычно требуется всего несколько минут, чтобы заставить людей приступить к работе. используй их.

В этом случае волонтеры проекта искали плавно изогнутые полосы света. Хаббл вращается вокруг Земли, которая вращается вокруг Солнца, в то время как астероид также вращается вокруг Солнца. Во время длительной выдержки кажется, что астероид движется на изображении, оставляя полосу, но все эти движения вместе изгибают полосу по-разному.

Когда Хаббл наблюдал остаток сверхновой Крабовидной туманности, небольшой астероид главного пояса фотобомбил изображение, оставив после себя изогнутую полосу из-за орбитального движения Хаббла вокруг Земли. Авторы и права: ЕКА/Хаббл и НАСА, М. Тевено (@AstroMelina); СС BY 4.0

Hubble Asteroid Hunter был запущен в последнюю неделю июня 2019 года, и в течение шести недель 1900 добровольцев зарегистрировались и просмотрели тысячи изображений, проверяя их, чтобы увидеть, есть ли на них следы астероидов или нет. В итоге было найдено более 2000 троп! *

Прелесть этого в том, что изображения с Хаббла были выбраны специально, потому что программное обеспечение предсказало, что на них может быть астероид. Как только астероид обнаружен с помощью, скажем, наземного телескопа, наблюдения, проведенные в течение многих недель или месяцев, могут быть использованы для получения довольно хорошего представления о его орбите. Затем это можно использовать для расчета того, где он будет в будущем и где он был в прошлом. Если его путь проходил через поле зрения Хаббла, когда он наблюдал, то этот астероид мог быть замечен обсерваторией. Это не 100% уверенность, потому что есть некоторая неопределенность в расчете орбиты, и возможно, что астероид прошел вне поля зрения Хаббла.

Тем не менее, добровольцы нашли немало астероидов. Наблюдения Хаббла настолько хороши, что их можно использовать для значительного уточнения орбитальных измерений, а это означает, что мы можем лучше понять положение астероидов. Учитывая, что небольшая часть из них может приблизиться к Земле, а меньшая часть может столкнуться с нами, это хорошо.

Много лет назад, когда я работал на Хаббле, я нашел астероид на одном из наших снимков. Я был так взволнован! Мне удалось получить некоторые основные данные о нем, и я надеялся, что смогу назвать его… но, увы, у реальности были другие планы. Вы можете прочитать эту историю в статье, которую я написал некоторое время назад. Я до сих пор грустно улыбаюсь в тот день время от времени.

Но я рад, что с помощью этого проекта удалось лучше охарактеризовать так много астероидов! Это важная работа. Мне также интересно, сколько маленьких, ранее не обнаруженных астероидов тоже есть на этих изображениях (таких как тот, который я нашел), слишком тусклых для последующего наблюдения и со слишком коротким периодом наблюдения, чтобы получить приличное орбитальное измерение для них — обычно для наблюдения требуется больше времени. по крайней мере, много дней, чтобы иметь возможность рассчитать форму орбиты.

Возможно, это задача в другой раз. Этот проект — хорошее начало, и мне будет интересно узнать результаты, когда они их опубликуют.И я надеюсь, что нечто подобное можно распространить на каждую обсерваторию, хранящую свои наблюдения в доступной для поиска базе данных. Это очень большое небо, и чем больше у нас глаз, тем лучше.

[Исправление (17 октября 2019 г.): изначально я написал, что было выявлено 300 000 следов. Это не тот случай. Каждый раз, когда доброволец смотрит на изображение и решает, присутствует ли след, называется классификация. Каждое изображение проверяется несколькими добровольцами, поэтому в общей сложности было проведено 300 000 классификаций (положительных и отрицательных), в результате чего было выявлено 2000 следов.]

Это фанатская вещь

Присоединяйтесь к SYFY Insider, чтобы получить доступ к эксклюзивным видео и интервью, последним новостям, лотереям и многому другому!