Semelhantes a vários tamanhos de rochas espalhadas por um terreno, os asteroides exibem uma ampla gama de dimensões enquanto viajam ao longo de suas órbitas ao redor do Sol, tornando sua catalogação no espaço uma tarefa desafiadora devido à sua aparência tênue e movimento constante, impedindo que sejam facilmente capturados em fotografias. Recentemente, astrônomos utilizaram uma extensa coleção de imagens arquivadas do Telescópio Espacial Hubble da NASA para detectar visualmente um grupo despercebido de asteroides menores em movimento. Essa extensa busca envolveu o exame meticuloso de 37.000 imagens do Hubble capturadas ao longo de um período de 19 anos, resultando na identificação de 1.701 trilhas de asteroides, das quais 1.031 eram asteroides não documentados anteriormente. Notavelmente, cerca de 400 desses asteroides não catalogados têm menos de 1 quilômetro de tamanho.
A identificação dessa abundante população de asteroides foi possível graças aos esforços colaborativos de voluntários em todo o mundo, comumente chamados de “cientistas cidadãos”. Esses voluntários, em conjunto com um algoritmo de aprendizado de máquina, ajudaram cientistas profissionais a identificar e categorizar os asteroides nas imagens. Esse método inovador de descoberta de asteroides em arquivos astronômicos que datam de décadas atrás tem potencial para aplicação efetiva em outros conjuntos de dados, conforme destacado pelos pesquisadores envolvidos no estudo.
O autor principal, Pablo García Martín, da Universidade Autônoma de Madri, Espanha, expressou sua surpresa com a profundidade da observação alcançada em relação aos asteroides menores do cinturão principal, enfatizando a descoberta inesperada de um número substancial de objetos candidatos. Martín mencionou que, embora houvesse alguns indícios da existência dessa população de asteroides, as descobertas atuais de uma amostra aleatória derivada de todo o arquivo do Hubble confirmam sua presença, fornecendo informações valiosas sobre os padrões evolutivos de nosso sistema solar.
A extensa e diversificada amostra de asteroides identificada oferece novas perspectivas valiosas sobre a formação e progressão do cinturão de asteroides. A prevalência de pequenos asteroides apóia a noção de que eles são fragmentos resultantes da colisão e fragmentação de asteroides maiores, semelhantes à cerâmica quebrada, um processo gradual que se desenrola ao longo de bilhões de anos. Uma hipótese alternativa propõe que esses fragmentos menores se originaram em sua forma atual há bilhões de anos, mas a ausência de um mecanismo plausível que impeça sua agregação e crescimento em tamanhos maiores, acumulando poeira do disco formador de planetas ao redor do Sol, levanta questões. O coautor Bruno Merín, do Centro Europeu de Astronomia Espacial em Madri, Espanha, indicou que as colisões entre asteroides devem deixar assinaturas distintas que podem ser utilizadas para examinar a população existente no cinturão principal.
Dada a órbita rápida do Hubble ao redor da Terra, ele tem a capacidade de capturar o movimento de asteroides à deriva através das trilhas distintas que eles deixam nas imagens do Hubble. Quando observada de um telescópio terrestre, a presença de um asteroide é marcada por uma faixa visível na imagem, com asteroides frequentemente aparecendo inadvertidamente nas exposições do Hubble como trilhas curvas reconhecíveis nas fotografias.
Conforme o Telescópio Espacial Hubble orbita a Terra, ele passa por uma mudança contínua de perspectiva enquanto observa asteroides, que seguem seus próprios caminhos orbitais. Os cientistas utilizam o conhecimento da posição do Hubble durante a observação e analisam a curvatura das faixas para determinar as distâncias até esses asteroides e fazer estimativas sobre as formas de suas órbitas. A maioria desses asteroides reside no cinturão principal localizado entre as órbitas de Marte e Júpiter, e sua luminosidade é quantificada por meio do uso das sofisticadas câmeras do Hubble. Ao correlacionar seu brilho com a distância, os pesquisadores podem aproximar o tamanho desses objetos celestes. Os asteroides mais escuros identificados na pesquisa exibem uma luminosidade que é aproximadamente um quadragésimo milionésimo da estrela mais fraca visível a olho nu.
Merín ressaltou: “As posições dos asteroides exibem variações temporais, tornando impossível localizá-los apenas inserindo coordenadas, pois suas posições podem não se alinhar em instâncias diferentes”. Devido às limitações de tempo, os astrônomos não conseguem filtrar manualmente todas as imagens do asteroide. Portanto, uma nova abordagem foi concebida para envolver mais de 10.000 voluntários da ciência cidadã na busca pelos vastos arquivos do Hubble para identificação de asteroides.
Em 2019, um consórcio internacional de astrônomos iniciou o projeto Hubble Asteroid Hunter, um empreendimento de ciência cidadã que visa identificar asteroides em dados arquivísticos do Hubble. O empreendimento foi formulado por especialistas e técnicos do Centro Europeu de Ciência e Tecnologia (ESTEC) e do centro de dados científicos do Centro Europeu de Astronomia Espacial (ESDC), em parceria com a plataforma Zooniverse, a maior e mais amplamente adotada plataforma de ciência cidadã globalmente, junto com o Google.
Uma coorte substancial de 11.482 voluntários da ciência cidadã participou ativamente e contribuiu com cerca de 2 milhões de identificações, recebendo posteriormente um conjunto de dados de treinamento para um algoritmo automatizado para reconhecer asteroides utilizando inteligência artificial. Essa metodologia inovadora é promissora para aplicação potencial em diversos conjuntos de dados.
A próxima fase do projeto envolve examinar as faixas atribuídas a asteroides não identificados anteriormente para delinear suas órbitas e investigar várias características, como seus períodos de rotação. Dado que a maioria dessas faixas de asteroides foram capturadas pelo Hubble há vários anos, atualmente é inviável realizar observações de acompanhamento para determinar seus parâmetros orbitais.
Fonte:
https://hubblesite.org/contents/news-releases/2024/news-2024-014.html
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Artigo original:
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