Wetenschappers van het NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory, dat gezamenlijk wordt gefinancierd door de Amerikaanse National Science Foundation en het Office of Science van het Amerikaanse Ministerie van Energie, hebben een ongekende reeks asteroïde-ontdekkingen ingediend bij het Minor Planet Center van de IAU, waaronder honderden verre werelden voorbij Neptunus en 33 voorheen onbekende asteroïden in de buurt van de aarde.
Aan de hand van voorlopige gegevens van het NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory hebben wetenschappers meer dan 11.000 nieuwe asteroïden ontdekt. De gegevens zijn bevestigd door het Minor Planet Center (MPC) van de Internationale Astronomische Unie, waardoor dit de grootste reeks asteroïdeontdekkingen is die het afgelopen jaar is ingediend. De ontdekkingen zijn gedaan met behulp van gegevens uit Rubins vroege optimalisatieonderzoeken en bieden een krachtig voorproefje van de transformatieve impact van het observatorium op de wetenschap van het zonnestelsel. Het Rubin Observatory is een gezamenlijk programma van NSF NOIRLab en het SLAC National Accelerator Laboratory van het DOE, die Rubin gezamenlijk exploiteren. NOIRLab wordt beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA).
De inzending bij het MPC omvat ongeveer een miljoen waarnemingen, verzameld in een periode van anderhalve maand, van meer dan 11.000 nieuwe asteroïden en meer dan 80.000 reeds bekende asteroïden, waaronder enkele die eerder waren waargenomen maar later ‘verloren’ raakten omdat hun banen te onzeker waren om hun toekomstige posities te voorspellen. U kunt alle asteroïdeontdekkingen van Rubin bekijken in de Rubin Orbitviewer, die gebruikmaakt van echte gegevens om op een intuïtieve manier de structuur van onze kosmische achtertuin in drie dimensies en in realtime te verkennen.
“Deze eerste grote reeks waarnemingen na de Rubin First Look is nog maar het topje van de ijsberg en laat zien dat de telescoop klaar is voor gebruik”, zegt Mario Juric, docent aan de Universiteit van Washington en hoofdwetenschapper van het Rubin-zonnesysteem. “Wat vroeger jaren of decennia kostte om te ontdekken, zal Rubin binnen enkele maanden aan het licht brengen. We beginnen de belofte van Rubin waar te maken om ons beeld van het zonnestelsel fundamenteel te hervormen en de deur te openen naar ontdekkingen die we ons nog niet eens kunnen voorstellen.”
Onder de nieuw geïdentificeerde objecten bevinden zich 33 voorheen onbekende objecten in de buurt van de aarde (NEO's), kleine asteroïden en kometen waarvan de dichtste nadering tot de zon minder dan 1,3 keer de afstand tussen de aarde en de zon bedraagt. Geen van de nieuw ontdekte NEO's vormt een bedreiging voor de aarde, en de grootste is ongeveer 500 meter breed. Objecten groter dan 140 meter worden nauwlettend gevolgd, omdat ze bij een inslag aanzienlijke regionale schade kunnen veroorzaken, maar wetenschappers schatten dat tot nu toe slechts ongeveer 40% van deze middelgrote NEO's is geïdentificeerd.
Zodra Rubin volledig in de verkenningsmodus werkt, zal hij naar verwachting nog eens bijna 90.000 nieuwe NEO’s aan het licht brengen, waarvan sommige mogelijk gevaarlijk zijn, en het aantal bekende NEO’s groter dan 140 meter bijna verdubbelen tot ongeveer 70%. Door vroegtijdige detectie en continue monitoring van deze objecten mogelijk te maken, zal Rubin een krachtig instrument voor planetaire verdediging zijn. De dataset bevat ook ongeveer 380 trans-Neptunische objecten (TNO's), ijzige hemellichamen die buiten Neptunus draaien. Van twee van de nieuw ontdekte TNO's, voorlopig 2025 LS2 en 2025 MX348 genoemd, is vastgesteld dat ze extreem grote en langgerekte banen hebben. Op hun verste punten bevinden deze twee objecten zich ongeveer 1000 keer verder van de zon dan de aarde, waardoor ze tot de 30 verste bekende kleine planeten behoren.
Deze ontdekkingen werden mogelijk gemaakt door de unieke combinatie van een grote spiegel, ’s werelds krachtigste astronomische digitale camera en uiterst geavanceerde, softwaregestuurde verwerkingsprocessen die zijn ontworpen om zwakke, snel bewegende objecten te detecteren tegen een drukke hemel. Rubin kan de zuidelijke hemel in kaart brengen met een gevoeligheid die ongeveer zes keer zo groot is als die van de meeste huidige zoekacties naar asteroïden, waardoor het kleinere en verder weg gelegen objecten kan detecteren dan ooit tevoren. Dankzij deze mogelijkheden kan Rubin de meest gedetailleerde inventarisatie van ons zonnestelsel ooit opstellen, en alle ontdekkingen zullen wetenschappers helpen om de geschiedenis van het zonnestelsel te ontrafelen.
“Rubins unieke observatieritme vereiste een geheel nieuwe softwarearchitectuur voor het ontdekken van asteroïden”, zegt Ari Heinze van de Universiteit van Washington, die samen met Jacob Kurlander, een promovendus aan de Universiteit van Washington, de software heeft gebouwd die ze heeft gedetecteerd. “We hebben het gebouwd, en het werkt. Zelfs met alleen vroege, technische gegevens ontdekte Rubin 11.000 asteroïden en mat het nauwkeurigere banen voor tienduizenden andere. Het lijkt vrij duidelijk dat dit observatorium een revolutie teweeg zal brengen in onze kennis van de asteroïdengordel.” Bijzonder opvallend is de snelle groei van de TNO-populatie. De 380 kandidaten die Rubin in minder dan twee maanden heeft ontdekt, komen bovenop de 5000 die in de afgelopen drie decennia zijn ontdekt. Net als bij minder verafgelegen asteroïden was het vinden van de TNO's in hoge mate afhankelijk van de ontwikkeling van nieuwe, geavanceerde algoritmen.
Illustratie: NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory/NOIRLab/SLAC/AURA/R. Proctor
“Het zoeken naar een TNO is als het zoeken naar een naald in een hooiberg, uit de miljoenen flikkerende lichtbronnen aan de hemel moest een computer worden geleerd om miljarden combinaties te doorzoeken en die te identificeren die waarschijnlijk verre werelden in ons zonnestelsel zijn; daarvoor waren vernieuwende algoritmische benaderingen nodig,” zegt Matthew Holman, senior astrofysicus bij het Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian en voormalig directeur van het Minor Planet Center, die het voortouw nam bij het werk aan de TNO-ontdekkingspijplijn. “Objecten als deze bieden een fascinerende kijk op de uiterste grenzen van het zonnestelsel, van het onthullen hoe de planeten zich in het vroege stadium van de geschiedenis van het zonnestelsel bewogen, tot de vraag of er misschien nog een tot nu toe onontdekte negende grote planeet daarbuiten is,” zegt Kevin Napier, een onderzoekswetenschapper bij het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics die, samen met Holman, de algoritmen ontwikkelde om verre objecten in het zonnestelsel te detecteren met Rubin-gegevens.
De verificatie van deze grote groep ontdekkingen door het MPC stelt de hele wereldwijde gemeenschap in staat om toegang te krijgen tot de gegevens, banen te verfijnen en onmiddellijk met de analyse te beginnen. En deze ~11.000 asteroïden zijn nog maar het begin. Zodra het tien jaar durende Legacy Survey of Space and Time (LSST) later dit jaar van start gaat, verwachten wetenschappers dat Rubin in de eerste jaren van het onderzoek elke twee tot drie nachten evenveel asteroïden zal ontdekken. Dit zal uiteindelijk het aantal bekende asteroïden verdrievoudigen en het aantal bekende TNO's met bijna een orde van grootte doen toenemen.
Wat is het NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory?
Het NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory, gefinancierd door de Amerikaanse National Science Foundation en het Office of Science van het Amerikaanse Ministerie van Energie, is een baanbrekend nieuw observatorium voor astronomie en astrofysica op de Cerro Pachón in Chili. Het is vernoemd naar astronome Vera Rubin, die het eerste overtuigende bewijs leverde voor het bestaan van donkere materie. Met behulp van de grootste camera die ooit is gebouwd, zal Rubin gedurende 10 jaar herhaaldelijk de hemel scannen om een ultrabreed, ultrahoge-definitie time-lapse-verslag van ons universum te maken. Het NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory is een gezamenlijk initiatief van de Amerikaanse National Science Foundation (NSF) en het Office of Science van het Amerikaanse Ministerie van Energie (DOE/SC). De primaire missie is het uitvoeren van de Legacy Survey of Space and Time, waarmee een ongekende dataset wordt geleverd voor wetenschappelijk onderzoek dat door beide instanties wordt ondersteund. Rubin wordt gezamenlijk beheerd door NSF NOIRLab en het SLAC National Accelerator Laboratory. NSF NOIRLab wordt beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) en SLAC wordt voor het DOE beheerd door Stanford University. Frankrijk levert belangrijke ondersteuning aan de bouw en exploitatie van het Rubin Observatory via bijdragen van CNRS/IN2P3. Het Rubin Observatory heeft het voorrecht om onderzoek te doen in Chili en is dankbaar voor de aanvullende bijdragen van meer dan 40 internationale organisaties en teams.
Bron: NOIRLab
