Zonnestelsel Nieuws

Burgerwetenschapsproject vindt banen van 1700 asteroïden

Wereldwijd burgerwetenschapsproject vindt banen van meer dan 1700 asteroïden op opnames van de Hubble Space Telescope.

Mozaiek van banen van asteroïden met op de achtergrond enorm veel sterrenstelsels
Mozaiek van banen van asteroïden met op de achtergrond enorm veel sterrenstelsels. Credit: ESA

Door kunstmatige intelligentie te combineren met veel scherper menselijke ogen hebben astronomen 1701 nieuwe asteroïdesporen gevonden in archiefgegevens van de Hubble Space Telescope. Die asteroïden zijn teruggevonden op meer dan 37.000 opnames die gedurende twee decennia zijn gemaakt. Het project, gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, weerspiegelt zowel de waarde van Hubble als asteroïdenjager voor wetenschappers als hoe het publiek effectief kan bijdragen aan burgerwetenschappelijke initiatieven.

Op International Asteroid Day in juni 2019 lanceerde een internationale groep astronomen de Hubble Asteroid Hunt, een burgerwetenschappelijk project om asteroïden in gearchiveerde Hubble-data te identificeren. Het initiatief is ontwikkeld door onderzoekers en ingenieurs van het European Science and Technology Centre (ESTEC) en het Science Data Centre (ESDC) van het European Space Astronomy Centre, in samenwerking met het ZOOniverse platform. Dit laatste is een van ‘s werelds grootste en populairste burgerwetenschapsplatform, en Google.

De astronomen hebben gezamenlijk meer dan 37.000 compositie-opnames die tussen april 2002 en maart 2021 zijn gemaakt met de ACS- en WFC3-instrumenten van de Hubble, geïdentificeerd. Met een typische observatietijd van 30 minuten verschijnen asteroïdesporen als gebogen lijnen of strepen in deze afbeeldingen. Meer dan 11.500 deelnemers aan het project classificeerden en analyseerden deze beelden. Er werden meer dan 1000 banen geïdentificeerd die een trainingsset opleverden voor een geautomatiseerd algoritme op basis van kunstmatige intelligentie. De combinatie van burgerwetenschap en A.I. resulteerde in een definitieve dataset met 1701 banen in 1316 Hubble-opnames. Projectdeelnemers hebben ook verschillende andere astronomische objecten geduid, zoals zwaartekrachtslenzen, sterrenstelsels en nevels. Vrijwilligers bespraken hun bevindingen en zochten hulp bij wetenschappers en andere deelnemers via het forum van het project.

Ongeveer een derde van de waargenomen asteroïdensporen konden worden geïdentificeerd en toegeschreven aan bekende asteroïden in het Minor Planet Center van de Internationale Astronomische Unie. Dit is de grootste database van objecten in ons zonnestelsel. Dit liet 1031 ongeïdentificeerde sporen achter die zwak zijn en waarschijnlijk kleinere asteroïden zijn dan die vanaf de grond zijn gevonden. De overgrote meerderheid van deze asteroïden zal zich naar verwachting in de hoofdgordel tussen Mars en Jupiter bevinden. Hier zijn asteroïden met zo’n kleine omvang nog nauwelijks bestudeerd. Deze sporen zouden de astronomen verhelderende aanwijzingen kunnen geven over de omstandigheden in het vroege zonnestelsel toen de planeten ontstonden.

Het project benadrukt het potentieel van Hubble om zwakke, voorheen onbekende asteroïden in beeld te brengen en vertegenwoordigt een nieuwe benadering voor het vinden van asteroïden in astronomische archieven die tientallen jaren beslaan, die effectief kan worden toegepast op andere datasets. Naast het illustreren van Hubble’s waarde als asteroïdenjager versterkt het ook de publieke belangstelling om bij te dragen aan wetenschappelijke inspanningen en de waarde van burgerwetenschappelijke inspanningen.

Asteroïden bij Messier 1 (Krabnevel)
Asteroïde in de Krabnevel (Messier 1). Credit: European Space Agency

Vervolgens zal het project de 1031 strepen van voorheen onbekende asteroïden onderzoeken om hun banen te karakteriseren en hun eigenschappen, zoals grootte en rotatieperiodes, te bestuderen. Aangezien de meeste van deze asteroïdestrepen vele jaren geleden door Hubble zijn vastgelegd is het niet mogelijk om ze nu te volgen om zo hun banen beter te bepalen. Met Hubble kunnen astronomen echter wel het parallax-effect gebruiken om de afstand tot de onbekende asteroïden te bepalen en hun banen te berekenen. Terwijl Hubble rond de Aarde beweegt verandert de telescoop van gezichtspunt terwijl de telescoop de asteroïde observeert die ook in zijn eigen baan beweegt. Door de positie van Hubble tijdens waarnemingen te kennen en de kromming van de strepen te meten kunnen astronomen de afstanden tot de asteroïden bepalen en ook de vorm van hun banen schatten. Sommige van de langere Hubble-waarnemingen vergemakkelijken het meten van een lichtcurve van de asteroïden. Uit deze lichtcurve kunnen astronomen rotatieperiodes berekenen en de vorm afleiden.

Artikel: Sandor Kruk et al, Hubble Asteroid Hunter, Astronomy & Astrophysics (2022). DOI: 10.1051/0004-6361/202142998

Eerste publicatie: 8 mei 2022
Bron: ESA