L’archivio di immagini di Hubble ha consentito agli scienziati di scovare molti dei piccoli asteroidi presenti nella fascia principale.
Gli astronomi hanno recentemente utilizzato una serie di immagini archiviate scattate dal telescopio spaziale Hubble per catturare visivamente una popolazione in gran parte invisibile di asteroidi più piccoli nelle loro tracce. La caccia al tesoro di piccoli asteroidi della fascia principale ha richiesto l’inseguimento di 37.000 immagini di Hubble nell’arco di 19 anni. Il risultato è stato trovare 1.701 tracce di asteroidi, di cui 1.031 non catalogati. Circa 400 di questi asteroidi non catalogati hanno dimensioni inferiori al chilometro. Volontari da tutto il mondo conosciuti come “scienziati cittadini” hanno contribuito all’identificazione di questa taglia di asteroide. Scienziati professionisti hanno combinato gli sforzi dei volontari con algoritmi di apprendimento automatico per identificare gli asteroidi. Questo rappresenta un nuovo approccio per trovare asteroidi negli archivi astronomici che abbracciano decenni e potrebbe essere applicato efficacemente ad altri set di dati, affermano i ricercatori.
Approfondire lo studio della Fascia Principale
“Stiamo approfondendo la visione della popolazione più piccola di asteroidi della fascia principale. Siamo rimasti sorpresi nel vedere un numero così elevato di oggetti candidati”, ha affermato l’autore principale Pablo García Martín dell’Università Autonoma di Madrid, Spagna. “C’era qualche indizio sull’esistenza di questa popolazione, ma ora lo stiamo confermando con un campione casuale di popolazione di asteroidi ottenuto utilizzando l’intero archivio Hubble. Questo è importante per fornire informazioni sui modelli evolutivi del nostro Sistema Solare.”
L’ampio campione offre nuove informazioni sulla formazione e l’evoluzione della fascia degli asteroidi. Trovare molti piccoli asteroidi favorisce l’idea che si tratti di frammenti di asteroidi più grandi che si sono scontrati e si sono frantumati, come vasi di ceramica frantumati. Si tratta di un processo di macinazione che dura da miliardi di anni.
Una teoria alternativa sull’esistenza di frammenti più piccoli è che si siano formati in questo modo miliardi di anni fa. Ma non esiste alcun meccanismo concepibile che impedisca loro di raggiungere dimensioni maggiori mentre agglomerano la polvere proveniente dal disco circumstellare che forma il pianeta attorno al nostro Sole. “Le collisioni avrebbero una certa firma che possiamo usare per testare l’attuale popolazione della fascia principale”, ha detto il coautore Bruno Merín del Centro europeo di astronomia spaziale di Madrid, Spagna.
A causa della veloce orbita di Hubble attorno alla Terra, può catturare asteroidi erranti attraverso le loro tracce rivelatrici nelle esposizioni di Hubble. Visto da un telescopio terrestre, un asteroide lascia una striscia sull’immagine. Gli asteroidi fanno un vero e proprio “photobomb” sulle immagini di Hubble apparendo come inconfondibili scie curve nelle fotografie.
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A caccia di asteroidi
Immagie di Hubble della galassia a spirale barrata UGC 12158 sulla quale sembra che qualcuno abbia scritto con un pennarello bianco. In realtà si tratta di una combinazione di esposizioni temporali di un asteroide in primo piano che si muove attraverso il campo visivo di Hubble, bombardando l’osservazione della galassia. Sono state effettuate diverse esposizioni della galassia, come evidenziato dallo schema tratteggiato. NASA, ESA, PG Martín (Università Autonoma di Madrid), J. DePasquale (STScI). Ringraziamenti: A. Filippenko (Università della California, Berkeley)
Mentre Hubble si muove intorno alla Terra, cambia il suo punto di vista mentre osserva un asteroide, che si muove anch’esso lungo la propria orbita. Conoscendo la posizione di Hubble durante l’osservazione e misurando la curvatura delle strisce, gli scienziati possono determinare le distanze degli asteroidi e stimare la forma delle loro orbite.
Gli asteroidi catturati risiedono principalmente nella fascia principale, che si trova tra le orbite di Marte e Giove. La loro luminosità viene misurata dalle sensibili telecamere di Hubble e il confronto tra la loro luminosità e la loro distanza consente una stima delle dimensioni. Gli asteroidi più deboli presi in esame sono circa un quarantamilionesimo della luminosità della stella più debole che può essere vista dall’occhio umano.
“Le posizioni degli asteroidi cambiano con il tempo, e quindi non è possibile trovarli semplicemente inserendo le coordinate, perché in momenti diversi potrebbero non essere lì”, ha detto Bruno. “Come astronomi non abbiamo tempo per esaminare tutte le immagini degli asteroidi. Così abbiamo avuto l’idea di collaborare con più di 10.000 volontari cittadini per esaminare gli enormi archivi di Hubble”.
Nel 2019 un gruppo internazionale di astronomi ha lanciato Hubble Asteroid Hunter, un progetto di scienza dei cittadini per identificare gli asteroidi nei dati di archivio di Hubble. L’iniziativa è stata sviluppata da ricercatori e ingegneri del Centro europeo di scienza e tecnologia (ESTEC) e del centro dati scientifici del Centro europeo di astronomia spaziale (ESDC), in collaborazione con la piattaforma Zooniverse, la piattaforma scientifica cittadina più grande e popolare al mondo, e Google.
Un totale di 11.482 volontari di scienziati cittadini, che hanno fornito quasi due milioni di identificazioni, hanno poi ricevuto un set di formazione per un algoritmo automatizzato per identificare gli asteroidi basato sull’intelligenza artificiale. Questo approccio pionieristico può essere applicato efficacemente ad altri set di dati. Il progetto esplorerà poi le strisce di asteroidi precedentemente sconosciuti per caratterizzare le loro orbite e studiarne le proprietà, come i periodi di rotazione. Poiché la maggior parte di queste serie di asteroidi sono state catturate da Hubble molti anni fa, non è possibile seguirle ora per determinare le loro orbite.
Fonte: ESA, Astronomy And Astrophysics
