发布单位：台北市立天文科学教育馆
深空曝光为小行星穿过天体背景提供了明显的证据。40亿多年前，太阳周围的八颗主要行星透过清除太阳周围巨大尘埃和气体盘中的碎片而形成，这是行星形成过程的常见现象。哈勃太空望远镜是第一个能以光学方式观察到新生恒星周围类似圆盘的望远镜，从而一窥太阳系形成的时期。在40亿年后的今天，行星建造场仍堆满了残留的碎片，这些古老的太空碎石被称为小行星，主要分布在火星和木星之间的主小行星带内。
哈勃的档案横跨多年，因此充满了小行星沿轨道运行的影像，它们虽非预定的观测目标，但却充斥在恒星和星系的背景上。由于小行星尺寸范围很广，并且亮度微弱，再加上绕太阳轨道迅速运行，因此寻找这些小行星是件艰钜的任务。但靠着来自全球的志愿公民科学家确认了1,701条小行星轨迹，其中1,031颗以前未编录，这些未编录的小行星中约有400颗尺寸小于1公里。科学家将这些志愿者的努力与机器学习演算法相结合来识别小行星，此在跨越数十年的天文档案中寻找小行星的新方法，将可有效地应用于其他资料集中。
图说：根据哈勃望远镜所发现小行星的大小与数量图。这些小行星并非预定的观测目标，但却充斥在恒星和星系的背景上。共19年37,000张哈勃影像，透过公民科学志工和人工智慧演算法来完成，发现1,701条以前未被发现的小行星踪迹。图片来源：Pablo García Martín (UAM)、Elizabeth Wheatley (STScI)
研究人员表示看到如此多的候选小行星感到惊讶，而这些迹象表示这个族群存在，现在正透过使用哈勃档案获得的随机小行星族群样本来证实这一点，这对于深入了解太阳系的演化模型非常重要，并且为小行星带的形成和演化提供了新的见解。这些较小的小行星可能是过去碰撞中大型小行星的碎片，或者当它们在数十亿年前形成时，没有任何机制使它们可以如同滚雪球般逐渐增大。
在哈勃的影像中，小行星为弯曲的轨迹，这些轨迹来自于视差效应，因为哈勃非静止，而是绕着地球快速运行，使得这些微弱的小行星看起来彷彿沿着弯曲的轨迹游动。天文学家可以透过了解哈勃在观测过程中的位置并测量条纹的曲率，确定小行星的距离并估计其轨道的形状。被捕获的小行星大多位于火星和木星轨道间的主带，它们的亮度可由哈勃的灵敏相机测量，将其亮度与距离进行比较，就可以估算出大小。调查中最暗的小行星的亮度约是人眼可见最暗恒星亮度的四千万分之一。接下来将探索以前未知的小行星条纹，以确定其轨道特征及特性，例如自转周期。由于这些小行星条纹大都是多年前被哈勃望远镜所捕获，因此现在无法再进行后续跟踪来确定它们的轨道。相关研究成果发表于《Astronomy and Astrophysics》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）
图说：这张哈勃拍摄的棒旋星系UGC 12158影像看起来像有人用白色笔在上面画了一条弯曲的轨迹，而实际上是一颗前景小行星穿过哈勃视野造成，由于该星系进行了多次曝光，因此形成影像中的虚线。因为视差使这颗小行星看起来像一条弯曲的轨迹。这颗未知的小行星位于太阳系小行星带内，因此离哈勃望远镜比背景星系近10兆倍。图片来源：NASA、ESA、Pablo García Martín (UAM)
资料来源：SciTechDaily