Novo algoritmo deteta o seu primeiro asteroide “potencialmente perigoso”

Um algoritmo de descoberta de asteroides – concebido para descobrir asteroides próximos da Terra para o próximo estudo de 10 anos do Observatório Vera C. Rubin sobre o céu noturno – identificou o seu primeiro asteroide “potencialmente perigoso”, um termo para as rochas espaciais na vizinhança da Terra que os cientistas gostam de manter debaixo de olho, avança a Universidade de Washington.

Segundo a mesma fonte, o asteroide de cerca de 180 metros de comprimento, designado 2022 SF289, foi descoberto durante um teste do algoritmo com o estudo ATLAS no Havai. A descoberta do 2022 SF289, que não representa qualquer risco para a Terra num futuro previsível, confirma que o algoritmo da próxima geração, conhecido como HelioLinc3D, “pode identificar asteroides próximos da Terra com menos observações e mais dispersas do que as exigidas pelos métodos atuais”.

“Ao demonstrar a eficácia no mundo real do software que o Rubin vai utilizar para procurar milhares de asteroides potencialmente perigosos ainda desconhecidos, a descoberta do 2022 SF289 torna-nos a todos mais seguros”, diz o cientista do Rubin Ari Heinze, principal criador do HelioLinc3D e investigador da Universidade de Washington.

O sistema solar é o lar de dezenas de milhões de corpos rochosos que vão desde pequenos asteroides que não ultrapassam alguns metros, até planetas anões do tamanho da nossa lua. Estes objetos “são remanescentes de uma época, há mais de quatro mil milhões de anos, em que os planetas do nosso sistema se formaram e assumiram as suas posições atuais”.

A maior parte destes corpos estão distantes, mas alguns orbitam perto da Terra e são conhecidos como objetos próximos da Terra, ou NEOs. Os mais próximos – os que têm uma trajetória que os coloca a cerca de 5 milhões de milhas da órbita da Terra, ou cerca de 20 vezes a distância da Terra à Lua – merecem uma atenção especial. Estes “asteroides potencialmente perigosos”, ou PHAs, “são sistematicamente procurados e monitorizados para garantir que não colidem com a Terra, um acontecimento potencialmente devastador”.

Os cientistas procuram os PHAs utilizando sistemas de telescópios especializados como o ATLAS, financiado pela NASA, dirigido por uma equipa do Instituto de Astronomia da Universidade do Havai. Fazem-no tirando imagens de partes do céu pelo menos quatro vezes por noite. Uma descoberta é feita quando se nota que um ponto de luz se move inequivocamente em linha reta ao longo da série de imagens. Os cientistas descobriram cerca de 2.350 PHAs usando este método, mas estimam que pelo menos outros tantos aguardam descoberta.

A partir do seu pico nos Andes chilenos, o Observatório Vera C. Rubin vai juntar-se “à caça” a estes objetos no início de 2025. Financiado principalmente pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA e pelo Departamento de Energia dos EUA, as observações do Rubin aumentarão “drasticamente” a taxa de descoberta de PHAs. Rubin “irá varrer o céu com uma rapidez sem precedentes com o seu espelho de 8,4 metros e a sua enorme câmara de 3200 megapixéis, visitando pontos no céu duas vezes por noite, em vez das quatro vezes necessárias para os telescópios atuais”. Mas com esta nova “cadência” de observação, os investigadores precisam de um novo tipo de algoritmo de descoberta para detetar com fiabilidade as rochas espaciais.

A equipa de software do sistema solar de Rubin no Instituto DiRAC da Universidade de Washington tem trabalhado para desenvolver esses códigos. Trabalhando com o astrofísico sénior do Smithsonian e professor da Universidade de Harvard Matthew Holman, que em 2018 foi pioneiro em uma nova classe de algoritmos de busca de asteroides heliocêntricos, Heinze e Siegfried Eggl, um ex-pesquisador da Universidade de Washington que agora é professor assistente na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, desenvolveram HelioLinc3D: um código que poderia encontrar asteroides no conjunto de dados de Rubin. Com o Rubin ainda em construção, Heinze e Eggl quiseram testar o HelioLinc3D para ver se conseguia descobrir um novo asteroide nos dados existentes, um asteroide com muito poucas observações para ser descoberto pelos algoritmos convencionais atuais.

John Tonry e Larry Denneau, astrónomos principais do ATLAS, ofereceram os seus dados para um teste. A equipa de Rubin pôs o HelioLinc3D a pesquisar estes dados e, em 18 de julho de 2023, detetou o seu primeiro PHA: 2022 SF289, inicialmente imaginado pelo ATLAS em 19 de setembro de 2022, a uma distância de 13 milhões de milhas da Terra.

Não há perigo de atingir a Terra num futuro próximo

Em retrospetiva, o ATLAS tinha observado 2022 SF289 três vezes em quatro noites distintas, mas nunca as quatro vezes necessárias numa noite para ser identificado como um novo NEO. Mas é precisamente nestas ocasiões que o HelioLinc3D se destaca: combinou com sucesso fragmentos de dados das quatro noites e fez a descoberta.

“Qualquer estudo terá dificuldade em descobrir objetos como o 2022 SF289 que estão perto do seu limite de sensibilidade, mas o HelioLinc3D mostra que é possível recuperar estes objetos ténues desde que sejam visíveis durante várias noites”, diz Denneau. “Isto, de facto, dá-nos um telescópio ‘maior e melhor'”, acrescenta.

Outros estudos também não tinham detetado 2022 SF289, porque estava a passar em frente dos ricos campos de estrelas da Via Láctea. Mas, sabendo agora onde procurar, observações adicionais do Pan-STARRS e do Catalina Sky Survey confirmaram rapidamente a descoberta. A equipa utilizou a plataforma ADAM do B612 Asteroid Institute para recuperar outras observações não reconhecidas pelo telescópio Zwicky Transient Facility, apoiado pela NSF.

2022 SF289 é classificado como um NEO do tipo Apollo. A sua maior aproximação coloca-o a 140.000 milhas da órbita da Terra, mais perto do que a Lua. O seu diâmetro de 180 metros é suficientemente grande para ser classificado como “potencialmente perigoso”. Mas apesar da sua proximidade, as projeções indicam que não há perigo de atingir a Terra num futuro próximo. A sua descoberta foi anunciada na Circular Eletrónica de Planetas Menores MPEC 2023-O26 da União Astronómica Internacional.

Atualmente, os cientistas conhecem 2.350 PHAs, mas esperam que existam mais de 3.000 ainda por descobrir.

“Isto é apenas uma pequena amostra do que esperar com o Observatório Rubin em menos de dois anos, quando o HelioLinc3D estará a descobrir um objeto como este todas as noites”, disse o cientista do Rubin Mario Jurić, diretor do Instituto DiRAC, professor de astronomia na Universidade de Washington e líder da equipa por detrás do HelioLinc3D.  “Mas, mais amplamente, é uma prévia da próxima era da astronomia com uso intensivo de dados. Do HelioLinc3D aos códigos assistidos por IA, a próxima década de descobertas será uma história de avanços nos algoritmos, tanto quanto nos novos e grandes telescópios.”

O apoio financeiro ao Observatório Rubin provém da Fundação Nacional de Ciência dos EUA, do Departamento de Energia dos EUA e de fundos privados angariados pela LSST Corporation.