Un nouvel algorithme piège son premier astéroïde “potentiellement dangereux”

“En démontrant l’efficacité réelle du logiciel que Rubin utilisera pour rechercher des milliers d’astéroïdes potentiellement dangereux encore inconnus, la découverte de 2022 SF289 nous rend tous plus sûrs”, a déclaré le scientifique Rubin Ari Heinze, le principal développeur de HelioLinc3D et chercheur à l’Université de Washington.

Le système solaire abrite des dizaines de millions de corps rocheux allant de petits astéroïdes ne dépassant pas quelques pieds à des planètes naines de la taille de notre lune. Ces objets datent d’une époque il y a plus de quatre milliards d’années, lorsque les planètes de notre système se sont formées et ont pris leurs positions actuelles.

La plupart de ces corps sont éloignés, mais un certain nombre orbitent près de la Terre et sont connus sous le nom d’objets géocroiseurs ou NEO. Les plus proches d’entre eux – ceux dont la trajectoire les emmène à environ 8 millions de kilomètres de l’orbite terrestre, soit environ 20 fois la distance de la Terre à la Lune – méritent une attention particulière. Ces “astéroïdes potentiellement dangereux”, ou PHA, sont systématiquement recherchés et surveillés pour s’assurer qu’ils n’entreront pas en collision avec la Terre, un événement potentiellement dévastateur.

Les scientifiques recherchent des PHA à l’aide de systèmes de télescopes spécialisés comme l’enquête ATLAS financée par la NASA, dirigée par une équipe de l’Institut d’astronomie de l’Université d’Hawaï. Pour ce faire, ils prennent des images de parties du ciel au moins quatre fois par nuit. Une découverte est faite lorsqu’ils remarquent un point lumineux se déplaçant sans ambiguïté en ligne droite sur la série d’images. Les scientifiques ont découvert environ 2 350 PHA en utilisant cette méthode, mais estiment qu’au moins autant d’autres attendent d’être découverts.

Depuis son apogée dans les Andes chiliennes, l’observatoire Vera C. Rubin devrait se joindre à la chasse à ces objets au début de 2025. Financé principalement par la US National Science Foundation et le US Department of Energy, les observations de Rubin augmenteront considérablement le taux de découverte. des PHA. Rubin balayera le ciel avec une rapidité sans précédent avec son miroir de 8,4 mètres et son appareil photo massif de 3 200 mégapixels, visitant des points du ciel deux fois par nuit au lieu des quatre fois nécessaires aux télescopes actuels. Mais avec ce roman d’observation de la “cadence”, les chercheurs ont besoin d’un nouveau type d’algorithme de découverte pour repérer de manière fiable les roches spatiales.

L’équipe de logiciels du système solaire de Rubin à l’Institut DiRAC de l’Université de Washington a travaillé pour développer de tels codes. En collaboration avec Matthew Holman, astrophysicien senior du Smithsonian et maître de conférences à l’Université de Harvard, qui a lancé en 2018 une nouvelle classe d’algorithmes de recherche d’astéroïdes héliocentriques, Heinze et Siegfried Eggl, un ancien chercheur de l’Université de Washington qui est maintenant professeur adjoint à l’Université de l’Illinois à Urbana- Champaign, a développé HelioLinc3D : un code qui pourrait trouver des astéroïdes dans l’ensemble de données de Rubin. Avec Rubin toujours en construction, Heinze et Eggl ont voulu tester HelioLinc3D pour voir s’il pouvait découvrir un nouvel astéroïde dans les données existantes, un avec trop peu d’observations pour être découvert par les algorithmes conventionnels d’aujourd’hui.

John Tonry et Larry Denneau, les principaux astronomes d’ATLAS, ont proposé leurs données pour un test. L’équipe Rubin a demandé à HelioLinc3D de rechercher dans ces données et le 18 juillet 2023, elle a repéré son premier PHA : 2022 SF289, initialement imagé par ATLAS le 19 septembre 2022 à une distance de 13 millions de kilomètres de la Terre.

Rétrospectivement, ATLAS avait observé 2022 SF289 trois fois sur quatre nuits distinctes, mais jamais les quatre fois requises sur une nuit pour être identifié comme un nouveau NEO. Mais ce ne sont que les occasions où HelioLinc3D excelle : il a combiné avec succès des fragments de données des quatre nuits et a fait la découverte.

“Toute enquête aura du mal à découvrir des objets comme 2022 SF289 qui sont proches de sa limite de sensibilité, mais HelioLinc3D montre qu’il est possible de récupérer ces objets faibles tant qu’ils sont visibles pendant plusieurs nuits”, a déclaré Denneau. “Cela nous donne en effet un télescope” plus grand, meilleur “.”

D’autres relevés avaient également manqué 2022 SF289, car il passait devant les riches champs d’étoiles de la Voie lactée. Mais sachant maintenant où chercher, des observations supplémentaires de Pan-STARRS et de Catalina Sky Survey ont rapidement confirmé la découverte. L’équipe a utilisé la plate-forme ADAM du B612 Asteroid Institute pour récupérer d’autres observations non reconnues par le télescope Zwicky Transient Facility soutenu par la NSF.

2022 SF289 est classé comme NEO de type Apollo. Son approche la plus proche l’amène à moins de 140 000 miles de l’orbite terrestre, plus proche que la lune. Son diamètre de 600 pieds est suffisamment grand pour être classé comme “potentiellement dangereux”. Mais malgré sa proximité, les projections indiquent qu’il ne présente aucun danger de toucher la Terre dans un avenir prévisible. Sa découverte a été annoncée dans la circulaire électronique MPEC 2023-O26 des planètes mineures de l’Union astronomique internationale.

Actuellement, les scientifiques connaissent 2 350 PHA, mais s’attendent à ce qu’il en reste plus de 3 000 à trouver.

“Ce n’est qu’un petit avant-goût de ce à quoi s’attendre avec l’Observatoire Rubin dans moins de deux ans, quand HelioLinc3D découvrira un objet comme celui-ci chaque nuit”, a déclaré le scientifique Rubin Mario Jurić, directeur de l’Institut DiRAC, professeur d’astronomie à l’Université de Washington et chef de l’équipe derrière HelioLinc3D. “Mais plus largement, c’est un aperçu de l’ère à venir de l’astronomie à forte intensité de données. De HelioLinc3D aux codes assistés par l’IA, la prochaine décennie de découverte sera une histoire de progrès dans les algorithmes autant que dans les nouveaux grands télescopes.”

Le soutien financier de l’observatoire Rubin provient de la National Science Foundation des États-Unis, du département américain de l’Énergie et de fonds privés levés par la LSST Corporation.

Vidéo: https://youtu.be/bsuUWt4udKg