公民科學家和人工智慧利用哈伯發現隱藏小行星

深空曝光為小行星穿過天體背景提供明顯證據。40 億多年前，太陽周圍八顆主要行星透過清除太陽周圍巨大塵埃和氣體盤碎片形成，是行星形成過程的常見現象。

哈伯太空望遠鏡是第一個能以光學觀察新生恆星周圍類似圓盤的望遠鏡，一窺太陽系早期，40億年後的今天，行星建造場仍堆滿殘留碎片，這些古老的太空碎石稱為小行星，主要分布在火星和木星間的主小行星帶。

哈伯檔案橫跨多年，充滿小行星沿軌道運行影像，雖非預定觀測目標，卻充斥恆星和星系背景。小行星範圍很廣，且亮度微弱，加上繞太陽軌道迅速運行，尋找這些小行星是件艱困的任務，但靠著全球志願公民科學家確認1,701條小行星軌跡，1,031顆未編錄，其中約400顆直徑小於1公里。科學家將志願者的努力與機器學習演算法結合辨識小行星，是從跨越數十年天文檔案尋找小行星的新方法，也能用於其他資料庫。

▲ 哈伯望遠鏡發現小行星大小與數量圖。小行星並非預定觀測目標，卻充斥恆星和星系背景。共19年37,000張哈伯影像，透過公民科學志工和人工智慧演算法完成，發現1,701條未登錄小行星蹤跡（Source：Pablo García Martín (UAM) / Elizabeth Wheatley (STScI)）

研究員表示看到如此多候選小行星非常驚訝，這些跡象表示這族群存在，透過哈伯檔案獲得的隨機小行星族群樣能證實這點，對深入了解太陽系演化模型非常重要，且為小行星帶形成和演化提供新見解。較小小行星可能是過去碰撞中大型小行星的碎片，或數十億年前形成時，沒有任何機制使它們如滾雪球逐漸增大。

哈伯影像的小行星為彎曲軌跡是因視差效應，哈伯非靜止不動，而是繞著地球快速運行，使微弱小行星看起來彷彿沿著彎曲軌跡運動。天文學家可透過哈伯觀測過程位置並測量條紋曲率，確定小行星距離並估計軌道形狀。捕獲小行星多位於火星和木星軌道間的主帶，亮度可由哈伯靈敏相機測量，比較亮度與距離後可估算大小。最暗小行星亮度約人眼可見最暗恆星亮度四千萬分之一。

接下來將探索未知小行星條紋，以確定軌道特徵及特性如自轉週期。由於小行星條紋都是多年前哈伯望遠鏡捕獲，無法後續追蹤確定軌道。研究成果發表於《Astronomy and Astrophysics》期刊。

▲ 哈伯拍攝的棒旋星系UGC 12158影像看起來像有人用白色筆在上面畫了一條彎曲的軌跡，而實際上是一顆前景小行星穿過哈伯視野造成，由於該星系進行了多次曝光，因此形成影像中的虛線。因為視差使這顆小行星看起來像一條彎曲的軌跡。這顆未知的小行星位於太陽系小行星帶內，因此離哈伯望遠鏡比背景星系近10兆倍。（Source：NASA / ESA / Pablo García Martín (UAM)）