研究人員與公民科學家從哈勃太空望遠鏡檔案庫發現一千多顆小行星

馬克斯·普朗克地外物理研究所（Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics）的硏究團隊與公民科學家透過哈勃太空望遠鏡過去二十年來的觀測數據，找到一千七百多條小行星的軌跡。其中有已知的小行星，但也有一千多顆為新發現！

這項研究計劃在2019年開始啟動，設立在Zooniverse平台稱為哈勃小行星獵人（Hubble Asteroid Hunter）的公民科學計劃，目標是從哈勃太空望遠鏡觀測數據庫裡尋找新的小行星。硏究團隊表示：一個天文學家的垃圾可以成為另一個天文學家的寶藏，他們搜索的目標通常受到其他研究者拋棄。因為小行星訊號常常被當作雜訊。但這些天文檔案庫的數據量呈現指數級暴增後，我們希望能利用。

研究團隊檢查超過三萬七千張，從2002年4月30日至2021年3月14日期間使用第三代廣域照相機用不同濾光鏡拍攝並合成過的影像。大多數圖像都是30分鐘曝光，所以會出現不同顏色小行星軌跡。此外，由於哈勃太空望遠鏡本身在移動，條紋在圖像中顯得彎曲，所以很難設計程式讓電腦自動檢測。因此，需要公民科學家初步分類，然後用判別後的資料來訓練機器學習演算法。因此共有11,482名公民科學家參與圖像分類，在哈勃小行星獵人頁面有超過二百萬次點擊，並在約1%的圖像中找到1,488個目標。科學家藉此訓練機器學習演算法，可以快速準確地搜索其餘圖像。接著就找到2,487條可能的小行星軌跡。之後就由專業天文學家接手，他們排除其它物體如宇宙射線等，從而在1,316張哈勃太空望遠鏡影像中發現1,701條軌跡。其中約三分之一是已知的小行星，剩下1,031條則是未鑑別過的小行星軌跡。

這些小行星先前沒觀測過，因為它們比從地面天文台所能找的小行星更暗。團隊計劃未來藉由小行星軌跡的彎曲形狀來確定它們的軌道和距離。天文學家希望全面了解太陽系的小行星，因為它有助於追查太陽系的歷史。此外，越來越多的研究人員搜索現有影像以尋找新天體。如2019年，研究人員使用系外行星巡天的檔案找到一千八百多顆小行星，其中有182顆是新發現。研究團隊表示，數據中可能還有小行星以外的新發現，值得進一步研究。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2022年5月版的第661卷《天文學及天體物理學報》；標題是：Hubble Asteroid Hunter 1. Identifying asteroid trails in Hubble Space Telescope images