นักดาราศาสตร์พบเส้นทางดาวเคราะห์น้อยใหม่ 1701 ดวงในภาพของฮับเบิล

นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบเส้นทางดาวเคราะห์น้อยใหม่ 1701 ดวงในข้อมูลที่เก็บถาวรจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA/ESA ซึ่งประกอบด้วยภาพมากกว่า 37,000 ภาพที่กินเวลาสองทศวรรษ โครงการนี้สะท้อนถึงคุณค่าของฮับเบิลที่มีต่อนักวิทยาศาสตร์ในฐานะนักล่าดาวเคราะห์น้อย และวิธีที่สาธารณชนสามารถสนับสนุนโครงการริเริ่มด้านวิทยาศาสตร์ของพลเมืองได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เนื่องในวันดาวเคราะห์น้อยสากลในเดือนมิถุนายน 2019 กลุ่มนักดาราศาสตร์นานาชาติได้เปิดตัว Hubble Asteroid Hunter ซึ่งเป็นโครงการวิทยาศาสตร์พลเมืองเพื่อระบุดาวเคราะห์น้อยในข้อมูลที่เก็บถาวรของฮับเบิล ความคิดริเริ่มได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยและวิศวกรที่ศูนย์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งยุโรป (ESTEC) และศูนย์ข้อมูลวิทยาศาสตร์ของศูนย์ดาราศาสตร์อวกาศยุโรป (ESDC) โดยความร่วมมือกับแพลตฟอร์ม Zooniverse แพลตฟอร์มวิทยาศาสตร์พลเมืองที่ใหญ่และเป็นที่นิยมมากที่สุดในโลก และ Google .

นักดาราศาสตร์ได้ระบุภาพคอมโพสิตมากกว่า 37,000 ภาพที่ถ่ายระหว่างเดือนเมษายน 2545 ถึงมีนาคม 2564 ด้วยเครื่องมือ ACS และ WFC3 ของฮับเบิล โดยใช้เวลาสังเกตปกติ 30 นาที เส้นดาวเคราะห์น้อยจะปรากฏเป็นเส้นโค้งหรือเส้นริ้วในภาพเหล่านี้ ประชาชนกว่า 11,400 คนจำแนกและวิเคราะห์ภาพเหล่านี้ มีการระบุเส้นทางมากกว่า 1,000 เส้นทาง ซึ่งเป็นชุดฝึกอบรมสำหรับอัลกอริธึมอัตโนมัติตามปัญญาประดิษฐ์ การผสมผสานระหว่างวิทยาศาสตร์พลเมืองและ AI ส่งผลให้ชุดข้อมูลสุดท้ายประกอบด้วยเส้นทาง 1701 เส้นในภาพ 1316 ของฮับเบิล ผู้เข้าร่วมโครงการยังติดแท็กวัตถุทางดาราศาสตร์อื่นๆ เช่น เลนส์โน้มถ่วง กาแล็กซี และเนบิวลา อาสาสมัครได้พูดคุยถึงสิ่งที่ค้นพบและขอความช่วยเหลือจากนักวิทยาศาสตร์และผู้เข้าร่วมคนอื่นๆ ผ่านฟอรัมของโครงการ

Abell 370 สนามคู่ขนานกับดาวเคราะห์น้อย
ดาวเคราะห์น้อยบางดวงจากภายในระบบสุริยะของเราได้โฟโต้บอมบ์ภาพลึกของจักรวาลที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA/ESA โดยเฉลี่ยแล้ว ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้อยู่ห่างจากโลกเพียง 260 ล้านกิโลเมตร ซึ่งอยู่ตรงหัวมุมในทางดาราศาสตร์ ทว่าพวกเขากลับเข้าไปอยู่ในภาพของกาแล็กซีหลายพันแห่งที่กระจัดกระจายไปทั่วอวกาศและเวลาในระยะทางที่ไกลกว่าที่คาดไม่ถึง ภาพถ่ายท้องฟ้าแบบสุ่มของฮับเบิลนี้เป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจ Frontier Fields ภาพที่มีสีสันประกอบด้วยกาแล็กซีหลายพันแห่ง รวมทั้งรูปวงรีสีเหลืองขนาดใหญ่และเกลียวสีน้ำเงินตระหง่าน กาแล็กซีสีน้ำเงินเล็ก ๆ ที่แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยกระจัดกระจายไปทั่วสนาม วัตถุที่มีสีแดงที่สุดน่าจะเป็นกาแลคซีที่ไกลที่สุด ซึ่งแสงถูกขยายไปยังส่วนสีแดงของสเปกตรัมโดยการขยายตัวของอวกาศ รอยทางดาวเคราะห์น้อยที่ปรากฏเป็นเส้นโค้งหรือเส้นรูปตัว S ที่แทรกผ่านรูปภาพ แทนที่จะทิ้งร่องรอยไว้เป็นทางยาว ดาวเคราะห์น้อยจะปรากฏในการเปิดรับแสงฮับเบิลหลายภาพซึ่งรวมเป็นภาพเดียว จากการพบเห็นดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด 20 ครั้งในบริเวณนี้ มีเจ็ดวัตถุที่มีลักษณะเฉพาะ จากดาวเคราะห์น้อยทั้งเจ็ดนี้มีเพียงสองดวงเท่านั้นที่ถูกระบุก่อนหน้านี้ คนอื่น ๆ เลือนลางเกินกว่าจะมองเห็นได้ก่อนหน้านี้ เส้นทางดูโค้งเนื่องจากเอฟเฟกต์การสังเกตที่เรียกว่าพารัลแลกซ์ ในขณะที่ฮับเบิลโคจรรอบโลก ดาวเคราะห์น้อยจะดูเหมือนเคลื่อนตัวไปตามส่วนโค้งที่สัมพันธ์กับดาวและกาแล็กซีเบื้องหลังที่อยู่ห่างไกลออกไปอย่างมากมาย การเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ และการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อยตามวงโคจรของดาวเคราะห์น้อย เป็นปัจจัยสนับสนุนอื่นๆ ที่ทำให้เส้นทางดาวเคราะห์น้อยเอียงอย่างเห็นได้ชัด พบดาวเคราะห์น้อยทั้งหมดด้วยตนเอง ส่วนใหญ่เกิดจากการ “กะพริบ” ติดต่อกันเพื่อจับภาพการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อยที่ปรากฏ นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งในทุกๆ 10 ถึง 20 ชั่วโมงของการเปิดรับ โครงการ Frontier Fields เป็นความร่วมมือระหว่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศหลายตัวและหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินเพื่อศึกษากระจุกดาราจักรขนาดใหญ่ 6 กระจุกและผลกระทบของพวกมัน ฮับเบิลใช้กล้องอื่นโดยชี้ไปในทิศทางที่แตกต่างกันเล็กน้อย ถ่ายภาพหกสิ่งที่เรียกว่า “ทุ่งคู่ขนาน” ในเวลาเดียวกันกับที่ถ่ายภาพกระจุกดาราจักรขนาดใหญ่ วิธีนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสังเกตของฮับเบิลให้สูงสุดในการเปิดรับแสงในห้วงอวกาศ สนามคู่ขนานเหล่านี้มีความลึกใกล้เคียงกับฮับเบิลดีปฟิลด์ที่มีชื่อเสียง และรวมถึงกาแลคซีที่มีแสงจางกว่าที่ตามนุษย์มองเห็นได้ประมาณสี่พันล้านเท่า ภาพนี้เป็นสนามคู่ขนานของกระจุกดาราจักร Abell 370 ซึ่งประกอบขึ้นจากภาพที่ถ่ายด้วยแสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรด ตำแหน่งของสนามบนท้องฟ้าอยู่ใกล้กับสุริยุปราคา ซึ่งเป็นระนาบของระบบสุริยะของเรา นี่คือโซนที่ดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่อาศัยอยู่ ซึ่งเป็นสาเหตุที่นักดาราศาสตร์ฮับเบิลเห็นทางแยกมากมาย การสังเกตการณ์ท้องฟ้าลึกของฮับเบิลในแนวสายตาใกล้ระนาบของระบบสุริยะของเรามักบันทึกเส้นทางดาวเคราะห์น้อย เครดิต: NASA, ESA และ B. Sunnquist และ J. Mack (STScI) รับทราบ: NASA, ESA และ J. Lotz (STScI) และทีม HFF

ประมาณหนึ่งในสามของเส้นทางดาวเคราะห์น้อยที่เห็นนั้นสามารถระบุและนำมาประกอบกับดาวเคราะห์น้อยที่รู้จักใน Minor Planet Center ของ International Astronomical Union ซึ่งเป็นฐานข้อมูลที่ใหญ่ที่สุดของวัตถุระบบสุริยะ สิ่งนี้ทำให้เส้นทางที่ไม่ปรากฏชื่อ 1,031 เส้นทางจางและน่าจะเป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเล็กกว่าที่ตรวจพบในการสำรวจภาคพื้นดิน ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ส่วนใหญ่คาดว่าจะตั้งอยู่ในแถบหลักระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ซึ่งดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเล็กเช่นนี้ยังไม่มีการศึกษา เส้นทางเหล่านี้สามารถให้เบาะแสที่ลึกซึ้งแก่นักดาราศาสตร์เกี่ยวกับเงื่อนไขในระบบสุริยะยุคแรกเมื่อดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น

โปรเจ็กต์นี้เน้นย้ำถึงศักยภาพของฮับเบิลในการถ่ายภาพดาวเคราะห์น้อยที่เลือนลาง ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่เคยรู้จักมาก่อน และเป็นแนวทางใหม่ในการค้นหาดาวเคราะห์น้อยในคลังข้อมูลทางดาราศาสตร์ที่มีอายุหลายสิบปี ซึ่งอาจนำไปใช้กับชุดข้อมูลอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกเหนือจากการแสดงให้เห็นคุณค่าของฮับเบิลในฐานะนักล่าดาวเคราะห์น้อยแล้ว ยังตอกย้ำความสนใจของสาธารณชนในการมีส่วนร่วมในความพยายามทางวิทยาศาสตร์และคุณค่าของความพยายามทางวิทยาศาสตร์ของพลเมือง

ต่อไป โปรเจ็กต์จะสำรวจเส้นริ้ว 1031 ดวงของดาวเคราะห์น้อยที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ เพื่อระบุลักษณะวงโคจรของพวกมันและศึกษาคุณสมบัติของพวกมัน เช่น ขนาดและระยะเวลาการหมุน เนื่องจากแถบดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกจับโดยฮับเบิลเมื่อหลายปีก่อน จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตามตอนนี้เพื่อกำหนดวงโคจรของพวกมัน อย่างไรก็ตาม การใช้ฮับเบิล นักดาราศาสตร์สามารถใช้เอฟเฟกต์พารัลแลกซ์เพื่อกำหนดระยะห่างจากดาวเคราะห์น้อยที่ไม่รู้จักและจำกัดวงโคจรของพวกมัน ขณะที่ฮับเบิลเคลื่อนที่ไปรอบโลก ฮับเบิลจะเปลี่ยนมุมมองของมันในขณะที่สังเกตดาวเคราะห์น้อยซึ่งเคลื่อนที่ด้วยวงโคจรของมันเองด้วย เมื่อทราบตำแหน่งของฮับเบิลระหว่างการสังเกตการณ์และการวัดความโค้งของเส้นริ้ว นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดระยะทางไปยังดาวเคราะห์น้อยและประเมินรูปร่างของวงโคจรของพวกมันได้ การสังเกตการณ์ของฮับเบิลที่ยาวกว่าบางส่วนช่วยในการวัดเส้นโค้งแสงสำหรับดาวเคราะห์น้อย ซึ่งทีมสามารถวัดคาบการหมุนของพวกมันและอนุมานรูปร่างของพวกมันได้

การอ้างอิงวารสาร

  1. Sandor Kruk, Pablo García Martín, Marcel Popescu, Bruno Merín, Max Mahlke, Benoît Carry, Ross Thomson, Samet Karadağ, Javier Durán, Elena Racero, Fabrizio Giordano, Deborah Baines, Guido de Marchi และRené Laureijs Hubble Asteroid Hunter I. การระบุเส้นทางของดาวเคราะห์น้อยในภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เล่ม 661 พฤษภาคม 2565 A85 DOI: 10.1051/0004-6361/202142998

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*