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公民科学家和人工智能利用哈勃发现隐藏小行星

作者:十轮网
公民科学家和人工智能利用哈勃发现隐藏小行星

深空曝光为小行星穿过天体背景提供明显证据。40亿多年前,太阳周围八颗主要行星通过清除太阳周围巨大尘埃和气体盘碎片形成,是行星形成过程的常见现象。

哈勃太空望远镜是第一个能以光学观察新生恒星周围类似圆盘的望远镜,一窥太阳系早期,40亿年后的今天,行星建造场仍堆满残留碎片,这些古老的太空碎石称为小行星,主要分布在火星和木星间的主小行星带。

哈勃文件横跨多年,充满小行星沿轨道运行形象,虽非预定观测目标,却充斥恒星和星系背景。小行星范围很广,且亮度微弱,加上绕太阳轨道迅速运行,寻找这些小行星是件艰困的任务,但靠着全球志愿公民科学家确认1,701条小行星轨迹,1,031颗未编录,其中约400颗直径小于1公里。科学家将志愿者的努力与机器学习算法结合识别小行星,是从跨越数十年天文文件寻找小行星的新方法,也能用于其他数据库。

公民科学家和人工智能利用哈勃发现隐藏小行星

哈勃望远镜发现小行星大小与数量图。小行星并非预定观测目标,却充斥恒星和星系背景。共19年37,000张哈勃形象,通过公民科学志工和人工智能算法完成,发现1,701条未登录小行星踪迹(Source:Pablo García Martín (UAM) /Elizabeth Wheatley (STScI))

研究员表示看到如此多候选小行星非常惊讶,这些迹象表示这群体存在,通过哈勃文件获得的随机小行星群体样能证实这点,对深入了解太阳系演化模型非常重要,且为小行星带形成和演化提供新见解。较小小行星可能是过去碰撞中大型小行星的碎片,或数十亿年前形成时,没有任何机制使它们如滚雪球逐渐增大。

哈勃形象的小行星为弯曲轨迹是因视差效应,哈勃非静止不动,而是绕着地球快速运行,使微弱小行星看起来仿佛沿着弯曲轨迹运动。天文学家可通过哈勃观测过程位置并测量条纹曲率,确定小行星距离并估计轨道形状。捕获小行星多位于火星和木星轨道间的主带,亮度可由哈勃灵敏相机测量,比较亮度与距离后可估算大小。最暗小行星亮度约人眼可见最暗恒星亮度四千万分之一。

接下来将探索未知小行星条纹,以确定轨道特征及特性如自转周期。由于小行星条纹都是多年前哈勃望远镜捕获,无法后续关注确定轨道。研究成果发表在《Astronomy and Astrophysics》期刊。

公民科学家和人工智能利用哈勃发现隐藏小行星

哈勃拍摄的棒旋星系UGC 12158形象看起来像有人用白色笔在上面画了一条弯曲的轨迹,而实际上是一颗前景小行星穿过哈勃视野造成,由于该星系进行了多次曝光,因此形成形象中的虚线。因为视差使这颗小行星看起来像一条弯曲的轨迹。这颗未知的小行星位于太阳系小行星带内,因此离哈勃望远镜比背景星系近10兆倍。(Source:NASA/ESA/Pablo García Martín (UAM))

(首图来源:Pixabay)

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