L’occhio di Hubble smaschera gli asteroidi della fascia principale
Recentemente alcuni astronomia hanno utilizzato le immagini archiviate scattate dal telescopio Hubble per catturare una popolazione in gran parte invisibile di asteroidi piuttosto piccoli traditi dalle loro tracce. La caccia al tesoro 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 ancora catalogati. Circa 400 di questi asteroidi hanno dimensioni inferiori a un chilometro.
Il lavoro è stato svolto per lo più da volontari noti con il nome di “Science Citizen” coadiuvati da scienziati professionisti che hanno coordinato le sessioni di ricerca combinando gli sforzi e sviluppando algoritmi di apprendimento automatico per identificare gli asteroidi. Un processo che ha generato un nuovo approccio alla ricerca di asteroidi sfruttando gli archivi astronomici che in decenni di osservazione possono contenere molte informazioni preziose.
“Ci stiamo concentrando sulla ricerca della popolazione più piccola di asteroidi della fascia principale e ovviamente siamo rimasti sorpresi nello scoprire un numero così elevato di oggetti candidati”, ha affermato l’autore principale Pablo García Martín dell’Università di Madrid, Spagna. “C’era qualche indizio sull’esistenza di questa popolazione, ma ora lo stiamo confermando con un campione casuale ottenuto dall’intero archivio Hubble. Questo è importante per fornire informazioni sui modelli evolutivi del nostro Sistema Solare.”
L’ampio campione offre nuove informazioni sull’evoluzione della fascia degli asteroidi. La presenza di molti piccoli asteroidi favorisce l’idea che si tratti di frammenti di asteroidi più grandi che si sono scontrati e di conseguenza di sono frantumati, come vasi di ceramica. Si tratta di un processo di triturazione che dura da miliardi di anni.
Una teoria alternativa sull’esistenza di frammenti più piccoli è che si siano già 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.
La tecnica di indagine sfrutta l’alta velocità orbitale di Hubble intorno alla Terra che gli consente di immortalare gli asteroidi come se fossero scie luminose impresse sull’immagine di fondo. E’ ciò che accade anche guardando un asteroide con un telescopio terrestre. Questi asteroidi, soprannominati “photobomb” appaiono come inconfondibili scie curve nelle fotografie di Hubble.
Mentre Hubble si muove intorno alla Terra, cambia l’angolo con cui 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.
L’asteroide appare come una scia curva a causa della parallasse: Hubble non è stazionario, ma orbita attorno alla Terra, e questo dà l’illusione che il debole asteroide stia ondeggiando lungo una traiettoria curva. L’asteroide inesplorato si trova all’interno della fascia degli asteroidi nel nostro Sistema Solare, e quindi è 10 trilioni di volte più vicino a Hubble rispetto alla galassia di fondo. Credit:
NASA, ESA, P. G. Martín (Autonomous University of Madrid), J. DePasquale (STScI).
Acknowledgment: A. Filippenko (University of California, Berkeley)
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 con la loro distanza consente una stima delle dimensioni. Gli asteroidi più deboli presi in esame sono circa un quaranta milionesimo 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 più lì”, ha detto Merín. “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 per esaminare gli enormi archivi di Hubble”.
Nel 2019 un gruppo internazionale di astronomi ha lanciato Hubble Asteroid Hunter, un progetto scienza condivisa per identificare gli asteroidi nei dati di archivio di Hubble. L’iniziativa è stata sviluppata da ricercatori e ingegneri del European Science and Technology Centre (ESTEC) e del centro dati scientifici del European Space Astronomy Centre’s science data centre (ESDC), in collaborazione con la piattaforma Zooniverse, la piattaforma scientifica cittadina più grande e popolare al mondo, e Google.
NASA, ESA, P. G. Martín (Autonomous University of Madrid), E. Wheatley (STScI)
Un totale di 11.482 volontari di citizen-science hanno fornito quasi due milioni di identificazioni ed hanno ricevuto un kit di formazione per un algoritmo automatizzato basato sull’intelligenza artificiale per identificare gli asteroidi. Un approccio pionieristico che potrà sicuramente essere replicato.
Il progetto continuerà con il calcolo delle orbite per poter individuare la posizione attuale degli oggetti individuati.
Fonte: ESA/HUBBLE
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