إن تلسكوب هابل الفضائي الموقر يشبه الهدية التي تستمر في العطاء. ليس فقط أنها لا تزال تحقق اكتشافات فلكية بعد أكثر من ثلاثين عامًا من العمل. كما أنها تقوم بالاكتشافات عن طريق الصدفة!
وبفضل فريق دولي من العلماء المواطنين، وبمساعدة علماء فلك من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) وبعض خوارزميات التعلم الآلي، تم التوصل إلى عينة جديدة من أكثر من ألف الكويكبات تم تحديده في بيانات أرشيفية هابل.
تمثل الأساليب المستخدمة نهجًا جديدًا للعثور على الكائنات في البيانات القديمة التي عمرها عقودًا والتي يمكن تطبيقها على مجموعات البيانات الأخرى أيضًا.
ترأس فريق البحث بابلو غارسيا مارتن، الباحث في قسم الفيزياء النظرية في جامعة مدريد المستقلة (UAM). وضمت أعضاء من وكالة الفضاء الأوروبية، ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL)، ووكالة ناسا المعهد الفلكي التابع للأكاديمية الرومانيةوجامعة كرايوفا، وجامعة كوت دازور، و تقنيات باستيون.
الورقة التي تصف النتائج التي توصلوا إليها، “هابل الكويكب هنتر الثالث. الخصائص الفيزيائية للكويكبات المكتشفة حديثا“، ظهرت مؤخرًا في علم الفلك والفيزياء الفلكية.
اسأل أي علماء فلك وسيخبرونك أن الكويكبات هي مواد متبقية من تكوين النظام الشمسي كاليفورنيا. منذ 4.5 مليار سنة. تأتي هذه الأجسام بأشكال وأحجام عديدة، بدءًا من الصخور ذات الحجم الكبير وحتى الكواكب.
تمثل مراقبة هذه الأجسام تحديًا لأنها باهتة وتتحرك باستمرار أثناء دورانها حول الشمس. بسبب مداره السريع الذي مركزه الأرض، يستطيع هابل التقاط الكويكبات المتجولة بفضل المسارات المنحنية المميزة التي تتركها في تعريضات هابل. وبينما يدور هابل حول الأرض، تتغير وجهة نظره أثناء مراقبة الكويكبات التي تتبع مداراتها.
من المعروف أيضًا أن الكويكبات لديها صور “قنبلة ضوئية” حصل عليها هابل للأجسام الكونية البعيدة مثل UGC 12158 (انظر الصورة أعلاه). ومن خلال معرفة موقع هابل عند تعرض الكويكبات وقياس انحناء الخطوط التي تتركها، يمكن للعلماء تحديد مسافات الكويكبات وتقدير أشكال مداراتها. تتيح القدرة على القيام بذلك باستخدام عينات كبيرة لعلماء الفلك اختبار النظريات حول تكوين حزام الكويكبات الرئيسي وتطوره.
كما قال مارتن في وكالة الفضاء الأوروبية هابل مؤخرا بيان صحفي:
“إننا نتعمق أكثر في رؤية العدد الأصغر من الكويكبات الموجودة في الحزام الرئيسي. لقد فوجئنا برؤية هذا العدد الكبير من الأجسام المرشحة. كانت هناك بعض التلميحات إلى وجود هذه المجموعة، لكننا الآن نؤكد ذلك من خلال عينة عشوائية من مجموعة الكويكبات. تم الحصول عليها باستخدام أرشيف هابل بأكمله، وهذا أمر مهم لتقديم نظرة ثاقبة للنماذج التطورية لنظامنا الشمسي.
وفقًا لأحد النماذج المقبولة على نطاق واسع، فإن الكويكبات الصغيرة هي أجزاء من كويكبات أكبر كانت تتصادم وتطحن بعضها البعض على مدى مليارات السنين.
وتنص نظرية منافسة على أن الأجسام الصغيرة تشكلت كما تظهر اليوم منذ مليارات السنين ولم تتغير كثيرا منذ ذلك الحين.
ومع ذلك، لا يستطيع علماء الفلك تقديم آلية معقولة لسبب عدم تراكم المزيد من الغبار على هذه الكويكبات الصغيرة من القرص المحيط بالنجم الذي يحيط بشمسنا منذ مليارات السنين (والتي تشكلت منها الكواكب).
بالإضافة إلى ذلك، عرف علماء الفلك منذ بعض الوقت أن الاصطدامات قد تترك بصمة معينة يمكن استخدامها لاختبار سكان الحزام الرئيسي الحاليين.
في عام 2019، علماء الفلك من المركز الأوروبي للعلوم والتكنولوجيا (إستيك) و مركز البيانات العلمية التابع للمركز الأوروبي لعلم الفلك الفضائي اجتمعت (ESDC) مع أكبر وأشهر منصة لعلوم المواطن (Zooniverse) وGoogle لإطلاق مشروع علوم المواطن Hubble Asteroid Hunter (HAH) لتحديد الكويكبات في بيانات هابل الأرشيفية.
يتألف فريق HAH من 11482 متطوعًا من المواطنين العلميين الذين اطلعوا على 37000 صورة من صور هابل على مدى 19 عامًا. وبعد تقديم ما يقرب من مليوني تعريف، تم إعطاء الفريق مجموعة تدريب لخوارزمية آلية لتحديد الكويكبات بناءً على التعلم الآلي. أسفر ذلك عن 1,701 مسارًا للكويكبات، منها 1,031 مسارًا مطابقًا للكويكبات غير المفهرسة سابقًا – حوالي 400 منها كان حجمها أقل من كيلومتر واحد (~1090 قدمًا). قال مارتن:
أسفر ذلك عن 1,701 مسارًا للكويكبات، منها 1,031 مسارًا مطابقًا للكويكبات غير المفهرسة سابقًا – حوالي 400 منها كان حجمها أقل من كيلومتر واحد (~1090 قدمًا).
قال مارتن:
“تتغير مواقع الكويكبات مع مرور الوقت، وبالتالي لا يمكنك العثور عليها بمجرد إدخال الإحداثيات، لأنها قد لا تكون هناك في أوقات مختلفة. كعلماء فلك ليس لدينا الوقت للنظر في جميع صور الكويكبات. لذلك حصلنا على الفكرة للتعاون مع أكثر من 10000 متطوع من المواطنين العلميين للاطلاع على أرشيفات هابل الضخمة.”
يمكن تطبيق هذا النهج الرائد بشكل فعال على مجموعات البيانات المتراكمة بواسطة مراصد أخرى لرصد الكويكبات، مثل تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا، ومرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (SOFIA).
بمجرد أن يجمع تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) مجموعة بيانات كبيرة بما فيه الكفاية، يمكن أيضًا تطبيق نفس الطريقة على بياناته الأرشيفية.
وكخطوة تالية، سيقوم مشروع HAH بفحص خطوط الكويكبات غير المعروفة سابقًا لتوصيف مداراتها وفترات دورانها وخصائصها الأخرى.
تم نشر هذه المقالة في الأصل بواسطة الكون اليوم. إقرأ ال المقالة الأصلية.
“متعطش للطعام. طالب. متحمس محترف للزومبي. مبشر شغوف بالإنترنت.”
More Stories
دش نيزك إيتا الدلويات: كيف ومتى تشاهده
استكشاف “الخلل الكوني” في الجاذبية
ستتوقف بعض الأقمار الصناعية التابعة لوكالة ناسا قريبًا عن إرسال البيانات إلى الأرض