El telescopio espacial Hubble descubre más de mil asteroides

El enfoque combinado de trabajo humano y tecnología avanzada ha demostrado ser altamente efectivo para explorar archivos astronómicos de gran envergadura

Un análisis de 37.000 imágenes capturadas durante 19 años por el telescopio espacial Hubble ha revelado la presencia de 1.701 rastros de asteroides, de los cuales 1.031 no habían sido identificados previamente.

La catalogación de asteroides en el espacio presenta desafíos debido a su tamaño y a su movimiento constante mientras orbitan alrededor del Sol. Cerca de 400 de estos asteroides recién descubiertos tienen un diámetro inferior a 1 kilómetro.

La identificación de estos asteroides contó con la contribución de voluntarios de todo el mundo. Los científicos profesionales combinaron los esfuerzos de los voluntarios con un algoritmo de aprendizaje automático para detectar y clasificar los asteroides. Este enfoque innovador representa una nueva forma de explorar archivos astronómicos que abarcan décadas, y según los investigadores de la NASA, puede ser aplicado eficazmente a otros conjuntos de datos.

“Estamos profundizando en la observación de la población más pequeña de asteroides del cinturón principal. Nos sorprendió ver una cantidad tan grande de objetos candidatos”, dijo el autor principal Pablo García Martín de la Universidad Autónoma de Madrid. “Había algún indicio de esta población existente, pero ahora lo estamos confirmando con una muestra aleatoria de población de asteroides obtenida utilizando todo el archivo del Hubble. Esto es importante para proporcionar información sobre los modelos evolutivos de nuestro sistema solar”.

Revelando secretos del cinturón de asteroides

La gran muestra aleatoria ofrece nuevos conocimientos sobre la formación y evolución del cinturón de asteroides. Encontrar muchos asteroides pequeños favorece la idea de que son fragmentos de asteroides más grandes que han chocado y se han roto, como cerámica destrozada. Se trata de un proceso de trituración que dura miles de millones de años.

Una teoría alternativa sobre la existencia de fragmentos más pequeños es que se formaron así hace miles de millones de años. Pero no existe ningún mecanismo concebible que impida que se conviertan en bolas de nieve hasta alcanzar tamaños mayores a medida que aglomeran el polvo del disco circunestelar de formación de planetas alrededor de nuestro Sol. “Las colisiones tendrían una firma determinada que podemos utilizar para probar la población actual del cinturón principal”, dijo el coautor Bruno Merín del Centro Europeo de Astronomía Espacial, también en Madrid.

Debido a la rápida órbita del Hubble alrededor de la Tierra, puede capturar asteroides errantes a través de sus reveladores rastros en las exposiciones del Hubble. Visto desde un telescopio terrestre, un asteroide deja una raya en la imagen. Los asteroides “fotobomban” las exposiciones del Hubble al aparecer como senderos curvos e inconfundibles en las fotografías del Hubble.

El poder de la ciencia ciudadana en la exploración espacial

A medida que el Hubble gira alrededor de la Tierra, cambia su punto de vista mientras observa un asteroide, que también se mueve a lo largo de su propia órbita. Conociendo la posición del Hubble durante la observación y midiendo la curvatura de las rayas, los científicos pueden determinar las distancias a los asteroides y estimar las formas de sus órbitas.

Los asteroides atrapados se encuentran en su mayoría en el cinturón principal, que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter. Su brillo lo miden las sensibles cámaras del Hubble. Y comparar su brillo con su distancia permite estimar el tamaño. Los asteroides más débiles del estudio tienen aproximadamente una cuarentamillonésima parte del brillo de la estrella más débil que el ojo humano puede ver.

“Las posiciones de los asteroides cambian con el tiempo y, por lo tanto, no es posible encontrarlos simplemente ingresando coordenadas, porque en diferentes momentos es posible que no estén allí”, dijo Merín. “Como astrónomos no tenemos tiempo para mirar todas las imágenes de asteroides. Así que se nos ocurrió la idea de colaborar con más de 10.000 voluntarios de ciencia ciudadana para examinar los enormes archivos del Hubble”.

La contribución de los voluntarios en la búsqueda de Asteroides

En 2019, un grupo internacional de astrónomos lanzó el Hubble Asteroid Hunter, un proyecto de ciencia ciudadana para identificar asteroides en los datos de archivo del Hubble. Investigadores e ingenieros del Centro Europeo de Ciencia y Tecnología (ESTEC) y el centro de datos científicos del Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESDC), en colaboración con la plataforma Zooniverse, la plataforma de ciencia ciudadana más grande y popular del mundo, y Google, desarrollaron la iniciativa.

Luego, un total de 11.482 voluntarios de ciencia ciudadana, que proporcionaron casi 2 millones de identificaciones, recibieron un conjunto de capacitación para un algoritmo automatizado para identificar asteroides basado en inteligencia artificial. Este enfoque pionero se puede aplicar eficazmente a otros conjuntos de datos.

A continuación, el proyecto explorará las rayas de asteroides previamente desconocidos para caracterizar sus órbitas y estudiar sus propiedades, como los períodos de rotación.Dado que el Hubble capturó la mayoría de estas rayas de asteroides hace muchos años, no es posible seguirlos ahora para determinar sus órbitas. Los hallazgos se publican en la revista Astronomy and Astrophysics.