أصغر الكويكبات التي تم اكتشافها على الإطلاق في الحزام الرئيسي للنظام الشمسي

استخدم علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بيانات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي لرصد كويكبات صغيرة في حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري، بأحجام لا تتجاوز 10 أمتار - أي بحجم حافلة مدرسية. الأجسام، نظرًا لصغر حجمها، تنحرف عن مدارها بسهولة بسبب تأثيرات الأشعة الشمسية والحرارة، ما يجعلها أكثر عرضة لضرب الأرض، وهو ما حدث في تشيليابينسك، روسيا عام 2013 عندما انفجر كويكب في الهواء وأصاب الآلاف.

لاكتشاف الكويكبات، استخدم الفريق بقيادة أرتيم بوردانوف وجوليان دي ويت خوارزميات متطورة وتحليل بيانات أرشيفية من جيمس ويب، ما مكنهم من العثور على 138 كويكبًا أصغر من 100 متر، وهو أصغر عدد تم رصده حتى الآن في الحزام. الخطوة تُعد تقدمًا كبيرًا في رصد الكويكبات الصغيرة التي كانت في السابق غير قابلة للكشف.

جوليان دي ويت، الذي عمل سابقًا مع فريق تلسكوب TRAPPIST لرصد الكواكب الخارجية، وجد هو وبوردانوف فرصة في تحويل "الضجيج" غير المرغوب، مثل الكويكبات، إلى هدف أساسي. استخدموا تقنية تُعرف بـ"التتبع الاصطناعي" والتي تعتمد على تكديس صور متعددة بعد تحريكها بطرق مختلفة لكشف الأجسام المتحركة الخافتة.

تطلبت التقنية قوة حسابية كبيرة، لذا طور الفريق برنامجًا يشغِّل خوارزميات التتبع باستخدام وحدات معالجة الرسوميات (GPUs). اختُبرت التقنية باستخدام بيانات من تلسكوبات بالأشعة تحت الحمراء، وهي الأطول فاعلية لرصد الكويكبات المظلمة في الحزام الرئيسي.

في دراستهم المنشورة بمجلة "نيتشر"، استخدم الفريق 93.5 ساعة من ملاحظات نظام TRAPPIST-1 بجيمس ويب، وتمكنوا من رصد مجموعة غير متوقعة من الكويكبات الصغيرة. يُحتمل أن يصبح عدد منها أجسامًا قريبة من الأرض، أو حتى كويكبات طروادة في مدار المشتري.

يخطط الباحثون لاستخدام بيانات جيمس ويب لرصد ما بين 15 إلى 20 نجمًا مضيفًا بهدف اكتشاف مئات الكويكبات الأخرى بحجم الديسيمتر. العدد الكبير الذي تم العثور عليه يدل على وجود مجموعة جديدة من الكويكبات نتجت عن تصادم كويكبات أكبر حجمًا. وأكّد بوردانوف أن الاكتشافات تمثل فتحًا جديدًا في استكشاف الفضاء بفضل تقنيات حديثة وأساليب تحليل مبتكرة.