Astronomi su pronašli preko 1700 asteroidnih tragova u arhiviranim Hubbleovim podacima prikupljenim u posljednjih 20 godina. Dok su mnogi od asteroida već ranije poznati, više od njih 1000 - nisu. Kao i svi drugi asteroidi, novootkriveni asteroidi bi mogli sadržavati vrijedne tragove o povijesti Sunčevog sustava.
Kako vrijeme prolazi i sve više teleskopa obavlja sve više i više promatranja, njihovi udruženi arhivski podaci stalno rastu. Ponekad se u tim podacima kriju otkrića koja čekaju nove analitičke alate ili obnovljene napore znanstvenika prije nego što budu otkrivena. Upravo to se i dogodilo u istraživanju nazvanom Hubble Asteroid Hunter.
Grupa astronoma je 2019. pokrenula Hubble Asteroid Hunter. Riječ je znanstvenom projektu građana na platformi Zooniverse. Njihov cilj bio je pročešljati Hubble podatke kako bi pronašli nove asteroide.
Odbačeno blago podataka
Astronomi su sad objavili rezultate tog istraživanja u novoj studiji koja je objavljena u znanstvenom časopisu Astronomy and Astrophysics. Glavni autor je Sandor Kruk s Instituta za izvanzemaljsku fiziku Max Planck.
Smeće jednog astronoma može biti blago drugog astronoma, rekao je Kruk u priopćenju za javnost.
Podaci koje su tražili uglavnom su odbačeni iz drugih promatračkih istraživanja, koji nisu bili usredotočeni na asteroide. U mnogim slučajevima, podaci bi se pojavili kao "šum" i uklonjeni su kako bi se različiti elementi istaknuli. Ali svi ti sekundarni, neispitani podaci su još uvijek arhivirani i dostupni.
Količina podataka u astronomskim arhivima eksponencijalno raste, a mi smo htjeli iskoristiti te nevjerojatne podatke, pojasnio je Kruk.
Navedeni projekt je ispitao više od 37.000 kompozitnih Hubble slika. Snimljene su između 30. travnja 2002. i 14. ožujka 2021. naprednom kamerom za istraživanje i širokom kamerom 3 na svemirskom teleskopu Hubble. Većina slika napravljena je s 30-minutnom ekspozicijom, tako da se tragovi asteroida pojavljuju kao zakrivljene pruge.
Zbog orbite i kretanja samog Hubblea, pruge na slikama izgledaju zakrivljene, što otežava klasificiranje tragova asteroida, ili bolje rečeno, teško je reći računalu kako ih automatski detektirati. Stoga su nam bili potrebni volonteri za početnu klasifikaciju, koju smo potom iskoristili za obuku algoritma za strojno učenje, objasnio je Kruk.
U projektu sudjelovalo preko 11.000 građana znanstvenika
U klasificiranju fotografija sudjelovalo je 11.482 građana znanstvenika. Stranica Hubble Asteroid Hunter u Zooniverseu imala je preko 2 milijuna klikova, a volonteri su dali 1488 pozitivnih klasifikacija na oko jedan posto slika. Njihov rad uvježbao je algoritam strojnog učenja za brzo i precizno pretraživanje ostalih slika. Taj algoritam postoji u Google Cloud-u, a nakon što je bio obučen, pridonio je još 900 detekcija za ukupno 2487 potencijalnih tragova asteroida u Hubbleovim podacima.
Nakon svega toga svoju su ulogu odigrali profesionalni astronomi. Tri autora rada, uključujući glavnog autora Sandora Kruka, pregledali su rezultate. Isključili su stvari poput kozmičkih zraka i drugih objekata, što je rezultiralo 1701 tragom pronađenim na 1316 Hubbleovih slika. Otprilike jedna trećina njih bili su poznati asteroidi, ostavljajući 1031 neidentificirani asteroidni trag.
Naknadna opažanja će potvrditi koliko je zapravo novootkrivenih asteroida i odrediti njihove orbite. Neki od 1031 vjerojatno neće biti potvrđeni, ali ostali će nam pomoći da razjasnimo naše razumijevanje populacije asteroida u Sunčevom sustavu. Ti asteroidi su izbjegli detekciju jer su slabiji i vjerojatno mnogo manji od većine asteroida otkrivenih sa Zemlje. U narednim studijama, autori će koristiti zakrivljeni oblik tragova asteroida kako bi odredili njihove orbite i njihove udaljenosti.
Svi su asteroidi ostaci iz ranih dana Sunčevog sustava, uglavnom prije nego što su se planeti formirali. Oni su poput vremenskih kapsula prirode i čuvaju uvjete iz ranog perioda Sunčevog sustava.
Asteroidi su ostaci formiranja našeg Sunčevog sustava, što znači da možemo saznati više o uvjetima kada su naši planeti rođeni, objasnio je Kruk.
Arhive kao novi izvor podataka za studije
Sve više znanstvenika koristi se ovakvim arhivskim podacima. Ekonomično je pretraživati postojeće slike u potrazi za novim otkrićima i donosi plodove.
Korištenje arhivskih podataka proizvedenih slikovnim kampanjama čiji primarni znanstveni ciljevi leže izvan Sunčevog sustava uobičajena je praksa u znanosti o asteroidima, ističe Kruk.
Primjerice, 2019. godine astronomi su koristili arhivske slike iz istraživanja egzoplaneta kako bi identificirali preko 1800 asteroida, sa 182 potencijalnih novih otkrića. Astronomi žele potpuno razumijevanje populacije asteroida Sunčevog sustava jer to pomaže razjasniti povijest Sunčevog sustava.
Detaljan opis malih tijela u Sunčevom sustavu postavlja ograničenja na različite scenarije formiranja Sunčevog sustava, koji daju konkretna predviđanja o veličini i distribuciji orbita objekata u funkciji vremena. Konkretno, i migracije divovskih planeta i kaskade sudara imaju utjecaj na veličinu asteroida i orbitalne distribucije koje bi se mogle otkriti posebno namjenskim promatračkim istraživanjima, objašnjavaju autori studije.
Kruk je nagovijestio stvari u podacima osim asteroida. "No bilo je i drugih slučajnih nalaza u arhivskim slikama, koje trenutno pratimo", rekao je. Što se tiče tih drugih nalaza na slikama, Kruk je odbio podijeliti što bi oni mogli biti, no dodao je da će o njima izvijestiti u naknadnim istraživanjima.
Također je rekao da njihov pristup istraživanju mijenja sve i da ga namjeravaju ponovno iskoristiti.
Korištenje takve kombinacije ljudske i umjetne inteligencije za pretraživanje golemih količina podataka velika je promjena u igri, a mi ćemo također koristiti ove tehnike za druga nadolazeća istraživanja, poput teleskopa Euclid, rekao je Kruk.
Izvor: Universe Today
