Une fois de plus, le télescope spatial Hubble surprend la communauté scientifique par son utilité dans la découverte de nouveaux objets cosmiques. En fouillant dans les données d’archives du télescope, des astronomes de l’ESA, dans le cadre d’un programme participatif impliquant le public, ont identifié plus de 1000 roches spatiales non recensées à ce jour au sein du système solaire. Cette « chasse au trésor » a impliqué la consultation de 37 000 images archivées sur une période de 19 ans.
Pour parvenir à cet exploit, des volontaires appelés « citoyens scientifiques » se sont associés à des astronomes de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Ils ont ainsi combiné leurs efforts à l’aide d’un algorithme d’apprentissage automatique pour identifier des astéroïdes. Cette nouvelle approche pourrait être appliquée dans le cadre d’autres recherches afin de consulter rapidement des données vastes s’étendant sur plusieurs décennies.
Vers une meilleure compréhension de l’évolution de la ceinture principale d’astéroïdes
La ceinture principale d’astéroïdes, située entre Mars et Jupiter, abrite plusieurs millions d’astéroïdes de toutes tailles. Au cœur de cette ceinture, localisée à environ 2,7 unités astronomiques (UA) du Soleil, des collisions entre des roches spatiales se produisent pour donner naissance à de nouveaux astres plus petits, selon l’hypothèse favorisée.
Cela fait longtemps que les astronomes cherchent à lever le voile sur certains mystères autour de l’évolution de la ceinture d’astéroïdes. Pour cela, les astéroïdes de diamètre inférieur à un kilomètre sont particulièrement intéressants. C’est pourquoi la mise au jour de roches spatiales correspondant à ce critère était l’objectif principal de l’étude.
« Nous commençons à mieux connaître la petite population d’astéroïdes de la ceinture principale. Nous avons été surpris de voir un si grand nombre d’objets candidats », a déclaré l’auteur principal, Pablo Garcia-Martin, chercheur au Département de physique théorique de l’UAM en Espagne, dans un communiqué. « Il y avait des indices de l’existence de cette population, mais nous le confirmons maintenant avec un échantillon aléatoire de population d’astéroïdes obtenu à partir de l’ensemble des archives Hubble. C’est important pour comprendre les modèles d’évolution de notre système solaire », a-t-il affirmé.
19 ans de données archivées passées en revue
L’équipe de recherche dirigée par Garcia-Martin comprenait des membres de l’ESA, du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, de l’Institut astronomique de l’Académie roumaine, de l’Université de Craiova, de l’Université Côte d’Azur et de Bastion Technologies. Pour découvrir ces petits astéroïdes, l’équipe n’a pas programmé de nouvelles observations. Au contraire, elle est remontée dans le temps pour passer en revue 19 ans d’images prises par Hubble.
Ces prises de vues ne se sont pas focalisées sur la ceinture d’astéroïde, mais surtout sur des galaxies, des étoiles et des nébuleuses. Les traînées des astéroïdes ont cependant été capturées par Hubble en raison de son orbite géocentrique rapide. Généralement, ces roches spatiales passent inaperçues, étant donné qu’elles ont une luminosité en moyenne quarante millions de fois inférieure à celle de l’étoile la moins lumineuse visible à l’œil nu. Cependant, ce sont leurs imperfections qui les révèlent : en traversant le champ de vision du télescope, elles apparaissent comme de petits traits blancs (les astronomes les évoquent en tant que « photobombes »).
« La position des astéroïdes change avec le temps, et il n’est donc pas possible de les trouver simplement en entrant leurs coordonnées, car à d’autres moments, ils peuvent ne pas être là », explique Bruno Merin, co-auteur de l’étude. « En tant qu’astronomes, nous n’avons pas le temps d’examiner toutes les images d’astéroïdes. C’est pourquoi nous avons eu l’idée de collaborer avec plus de 10 000 citoyens bénévoles pour consulter les immenses archives de Hubble », a-t-il ajouté.
Le projet Hubble Asteroid Hunter (HAH), lancé en 2019, a rassemblé environ 11 400 citoyens volontaires qui ont analysé plus de deux millions d’images afin de sélectionner les plus intéressantes. Un algorithme a ensuite été entraîné pour détecter les roches spatiales « photobombantes ». Il a passé au peigne fin 37 000 images dans lesquelles 1701 traînées d’astéroïdes ont été détectées, dont 1031 astéroïdes non catalogués. Parmi ces astéroïdes nouvellement découverts, environ 400 font moins d’un kilomètre de diamètre.
Devant le succès de cette approche pionnière, les astronomes suggèrent que cette méthode pourrait être appliquée aux ensembles de données accumulées par d’autres observatoires de chasse aux astéroïdes, tels que le télescope spatial James Webb (JWST). Dans une prochaine étape, le projet HAH examinera les stries d’astéroïdes jusqu’alors inconnus pour caractériser leurs orbites, leurs périodes de rotation et d’autres caractéristiques.
Une galaxie est une grande structure cosmique composée d'un
assemblage d'étoiles, de gaz et de poussières. Il en existe
plusieurs types, classés selon leur masse et leur morphologie,
formées à différentes... [...]