Un projet mondial de science citoyenne trouve plus de 1 700 traînées d’astéroïdes dans les images de Hubble

Combinant l’intelligence artificielle avec de nombreux yeux humains perçants, les astronomes ont trouvé 1 701 nouvelles traînées d’astéroïdes dans les données d’archives du télescope spatial Hubble de la NASA / ESA, composées de plus de 37 000 images couvrant deux décennies. Le projet, publié dans Astronomie & Astrophysiquereflète à la fois la valeur de Hubble pour les scientifiques en tant que chasseur d’astéroïdes et la façon dont le public peut contribuer efficacement aux initiatives scientifiques citoyennes.

Lors de la Journée internationale des astéroïdes en juin 2019, un groupe international d’astronomes a lancé Hubble Asteroid Hunter, un projet de science citoyenne visant à identifier les astéroïdes dans les archives de données Hubble. L’initiative a été développée par des chercheurs et des ingénieurs du Centre européen de science et technologie (ESTEC) et du Centre européen d’astronomie spatiale (ESDC), en collaboration avec la plateforme Zooniverse, la plateforme scientifique citoyenne la plus grande et la plus populaire au monde, et Google .

Les astronomes ont identifié collectivement plus de 37 000 images composites prises entre avril 2002 et mars 2021 avec les instruments ACS et WFC3 de Hubble. Avec un temps d’observation typique de 30 minutes, les traînées d’astéroïdes apparaissent sous forme de lignes courbes ou de stries sur ces images. Plus de 11 400 membres du public ont classé et analysé ces images. Plus de 1 000 pistes ont été identifiées, fournissant un ensemble d’entraînement pour un algorithme automatisé basé sur l’intelligence artificielle. La combinaison de la science citoyenne et de l’IA a abouti à un ensemble de données final contenant 1 701 pistes dans 1 316 images Hubble. Les participants au projet ont également étiqueté divers autres objets astronomiques, tels que des lentilles gravitationnelles, des galaxies et des nébuleuses. Les volontaires ont discuté de leurs découvertes et ont demandé l’aide de scientifiques et d’autres participants via le forum du projet.

Environ un tiers des traînées d’astéroïdes observées pourraient être identifiées et attribuées à des astéroïdes connus dans le Centre des planètes mineures de l’Union astronomique internationale, la plus grande base de données d’objets du système solaire. Cela a laissé 1 031 traînées non identifiées qui sont faibles et susceptibles d’être des astéroïdes plus petits que ceux détectés lors des relevés au sol. La grande majorité de ces astéroïdes devraient être situés dans la ceinture principale entre Mars et Jupiter, où les astéroïdes de si petite taille sont encore peu étudiés. Ces traînées pourraient donner aux astronomes des indices perspicaces sur les conditions du système solaire primitif lorsque les planètes se formaient.

Le projet met en évidence le potentiel de Hubble pour imager des astéroïdes faibles et jusque-là inconnus et représente une nouvelle approche pour trouver des astéroïdes dans des archives astronomiques couvrant des décennies, qui peuvent être appliquées efficacement à d’autres ensembles de données. En plus d’illustrer la valeur de Hubble en tant que chasseur d’astéroïdes, cela a également renforcé l’intérêt du public à contribuer aux efforts scientifiques et la valeur des efforts de la science citoyenne.

Ensuite, le projet explorera les 1 031 traînées d’astéroïdes jusque-là inconnus pour caractériser leurs orbites et étudier leurs propriétés, telles que leurs tailles et leurs périodes de rotation. Comme la plupart de ces traînées d’astéroïdes ont été capturées par Hubble il y a de nombreuses années, il n’est pas possible de les suivre maintenant pour déterminer leurs orbites. Cependant, en utilisant Hubble, les astronomes peuvent utiliser l’effet de parallaxe pour déterminer la distance aux astéroïdes inconnus et mettre des contraintes sur leurs orbites. Au fur et à mesure que Hubble se déplace autour de la Terre, il change de point de vue tout en observant l’astéroïde qui se déplace également sur sa propre orbite. En connaissant la position de Hubble lors de l’observation et en mesurant la courbure des stries, les scientifiques peuvent déterminer les distances aux astéroïdes et estimer les formes de leurs orbites. Certaines des observations plus longues de Hubble facilitent la mesure d’une courbe de lumière pour les astéroïdes, à partir de laquelle l’équipe peut mesurer leurs périodes de rotation et déduire leurs formes.