Des astéroïdes traversent le champ de vision de Hubble. (NASA/ESA/B. Sunnquist/J. Mack/J. Lotz/STScI/Équipe HFF) Les chercheurs ont trouvé plus de 1 700 astéroïde traces dans les données Hubble archivées des 20 dernières années. Alors que de nombreux astéroïdes sont déjà connus, plus de 1 000 ne le sont pas. À quoi servent 1 000 autres astéroïdes ? Comme tous les astéroïdes, ils pourraient détenir des indices précieux sur l'histoire du système solaire.
Au fur et à mesure que le temps passe et que de plus en plus de télescopes effectuent de plus en plus d'observations, leurs données d'archives combinées ne cessent de croître. Parfois, des découvertes se cachent dans ces données qui attendent de nouveaux outils analytiques ou des efforts renouvelés de la part des scientifiques avant d'être révélées. C'est ce qui s'est passé dans un effort appelé Hubble Asteroid Hunter.
En 2019, un groupe d'astronomes a lancé le Chasseur d'astéroïdes Hubble . Il s'agit d'un projet de science citoyenne sur le Zoounivers Plate-forme. Leur objectif était de passer au peigne fin les données de Hubble pour trouver de nouveaux astéroïdes.
Les astronomes ont publié les résultats de leur projet dans un nouvel article intitulé Hubble Asteroid Hunter I. Identification des traînées d'astéroïdes dans les images du télescope spatial Hubble. L'étude est en ligne dans la revue Astronomie et astrophysique . L'auteur principal est Sandor Kruk du Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.
'Les déchets d'un astronome peuvent être le trésor d'un autre astronome', a déclaré Kruk dans un communiqué de presse .
Passage de l'astéroïde 2001 SE101 devant la nébuleuse du Crabe, 5 décembre 2005. (Melina Thévenot/NASA/ESA HST)
Les données qu'ils ont recherchées ont été largement écartées des autres efforts d'observation non axés sur les astéroïdes. Dans de nombreux cas, les données seraient apparues comme du « bruit » et ont été supprimées pour faire ressortir différents éléments. Mais toutes ces données secondaires non examinées sont toujours archivées et disponibles.
«La quantité de données dans les archives d'astronomie augmente de façon exponentielle, et nous voulions utiliser ces données incroyables», a déclaré Kruk.
Le projet a examiné plus de 37 000 images composites Hubble. Elles ont été prises entre le 30 avril 2002 et le 14 mars 2021 avec la Advanced Camera for Surveys et la Wide Field Camera 3 à bord du télescope spatial Hubble. La plupart des images sont des expositions de 30 minutes, de sorte que les traînées d'astéroïdes apparaissent sous forme de stries courbes.
Les stries vont au cœur du problème : les ordinateurs ont du mal à les détecter. C'est là qu'interviennent la plateforme Zooniverse et les scientifiques citoyens.
'En raison de l'orbite et du mouvement de Hubble lui-même, les stries apparaissent incurvées sur les images, ce qui rend difficile la classification des traînées d'astéroïdes - ou plutôt il est difficile de dire à un ordinateur comment les détecter automatiquement', a expliqué Sandor Kruk.
'Par conséquent, nous avions besoin de volontaires pour effectuer une classification initiale, que nous avons ensuite utilisée pour former un algorithme d'apprentissage automatique.'
Les bénévoles ont livré. 11 482 scientifiques citoyens ont participé à la classification des images. La page Hubble Asteroid Hunter de Zooniverse a enregistré plus de 2 millions de clics et les volontaires ont fourni 1488 classifications positives dans environ 1% des images.
Le travail des citoyens qui ont participé a formé un algorithme d'apprentissage automatique pour rechercher le reste des images rapidement et avec précision. L'algorithme existe dans Google Cloud, et une fois qu'il a été formé, il a contribué à 900 détections supplémentaires pour un total de 2487 pistes d'astéroïdes potentielles dans les données Hubble.
Ensuite, les scientifiques professionnels ont joué leur rôle. Trois des auteurs de l'article, dont l'auteur principal Sandor Kruk, ont passé en revue les résultats. Ils ont exclu des choses comme les rayons cosmiques et d'autres objets, ce qui a donné 1701 pistes trouvées dans 1316 images Hubble. Environ un tiers d'entre eux étaient des astéroïdes connus, laissant 1031 traînées d'astéroïdes non identifiés.
(ESA/Hubble/NASA/S. Kruk/ESTEC/Équipe scientifique citoyenne Hubble Asteroid Hunter/M. Zamani)
Ci-dessus : Cette mosaïque se compose de 16 ensembles de données différents du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA étudiés dans le cadre du projet de science citoyenne Asteroid Hunter. Chacun de ces ensembles de données a été attribué en couleur en fonction de la séquence temporelle des expositions, les tons bleus représentant la première exposition dans laquelle l'astéroïde a été capturé et les tons rouges représentant la dernière.
Des observations de suivi confirmeront combien d'entre eux sont des astéroïdes nouvellement découverts et détermineront leurs orbites. Certains des 1031 ne seront probablement pas confirmés, mais le reste aidera à étoffer notre compréhension de la population d'astéroïdes de notre système solaire.
Ces astéroïdes ont échappé à la détection car ils sont plus faibles et probablement beaucoup plus petits que la plupart des astéroïdes détectés depuis le sol. Cet article est le premier publié dans le cadre du projet Hubble Asteroid Hunter. Dans des articles ultérieurs, les auteurs utiliseront la forme incurvée des traînées d'astéroïdes pour déterminer leurs orbites et leurs distances.
Tous les astéroïdes sont des vestiges des premiers jours du système solaire, la plupart datant d'avant la formation des planètes. Ils sont comme des capsules temporelles de la nature, et ils préservent les conditions du système primitif. C'est pourquoi les astronomes s'y intéressent tant et pourquoi nous avons envoyé des engins spatiaux pour collecter des échantillons d'astéroïdes comme Bennu et Ryugu.
'Les astéroïdes sont des vestiges de la formation de notre système solaire, ce qui signifie que nous pouvons en apprendre davantage sur les conditions de naissance de nos planètes', a expliqué Kruk.
(Chasseur d'astéroïdes Hubble)
Ci-dessus Cette image de l'étude est une carte du ciel des objets du système solaire (SSO) identifiés dans les images archivées de Hubble. Les étoiles bleues montrent les astéroïdes identifiés et connus. Les cercles orange indiquent l'emplacement des objets pour lesquels l'équipe n'a trouvé aucune association avec les SSO. L'écliptique est représentée en rouge. Les deux lacunes de ce graphique correspondent au plan galactique, que HST n'a pas observé.
De plus en plus de chercheurs utilisent des données d'archives comme celle-ci. Il est économique de parcourir les images existantes pour de nouvelles découvertes, et cela porte ses fruits.
«L'utilisation de données d'archives produites par des campagnes d'imagerie dont les principaux objectifs scientifiques se situent en dehors du système solaire est une pratique courante dans la science des astéroïdes. Plusieurs groupes ont utilisé diverses archives d'images pour trouver et caractériser les SSO.
Par exemple, en 2019, les chercheurs ont utilisé des images d'archives d'enquêtes sur les exoplanètes pour identifier plus de 1800 astéroïdes, avec 182 nouvelles découvertes potentielles.
Les astronomes veulent une compréhension complète de la population d'astéroïdes du système solaire, car cela aide à clarifier l'histoire du système solaire.
«Une description détaillée des petits corps du système solaire impose des contraintes aux différents scénarios de formation du système solaire, qui font des prédictions concrètes sur la taille et la distribution en orbite des objets en fonction du temps», expliquent les auteurs. 'En particulier, les migrations des planètes géantes et les cascades collisionnelles ont des effets sur la taille et la distribution orbitale des astéroïdes qui pourraient être détectables avec des études d'observation spécialement conçues.'
Mais les enquêtes spécialement conçues coûtent cher et prennent du temps. Les propositions d'observation sont également confrontées à une concurrence féroce de la part d'autres chercheurs ayant d'autres centres d'intérêt.
«Nous avons plutôt décidé de produire une telle enquête à partir d'un vaste ensemble de données d'archives», écrivent les auteurs.
Kruk a fait allusion à des choses dans les données autres que les astéroïdes. 'Mais il y avait aussi d'autres découvertes fortuites dans les images d'archives, que nous suivons actuellement.'
Il a également déclaré que leur approche changeait la donne et qu'ils avaient l'intention de l'utiliser à nouveau.
«En utilisant une telle combinaison d'humains et intelligence artificielle parcourir de grandes quantités de données change la donne, et nous utiliserons également ces techniques pour d'autres enquêtes à venir, comme avec le télescope Euclid.
En ce qui concerne les '… autres découvertes fortuites…' dans les images, Kruk a refusé de partager ce que ces autres découvertes pourraient être. Il a déclaré à Universe Today que les découvertes ne sont «… pas liées à des astéroïdes inhabituels mais à d'autres découvertes dans les données. Nous les signalerons bientôt dans des publications et des annonces de suivi, alors restez à l'écoute !
Nous le ferons certainement.
Cet article a été initialement publié par Univers aujourd'hui . Lis le article original .