Der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter ist die Heimat von Millionen Himmelskörpern. Diese Überbleibsel aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems variieren stark in Größe und Form. Bislang waren jedoch nur Objekte ab etwa einem Kilometer Durchmesser bekannt.
Ein internationales Team hat nun Asteroiden identifiziert, die nur 10 Meter bis einige hundert Meter groß sind – die kleinsten bislang bekannten Himmelskörper in diesem Bereich. Ein deutscher Masterstudent spielte bei der Forschung eine wichtige Rolle. Die Ergebnisse könnten dabei helfen, potenziell für die Erde gefährliche Asteroiden zu identifizieren.
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Neue Methode brachte den Erfolg
Die Entdeckung wurde möglich durch den Einsatz des sogenannten Shift-and-Stack-Verfahrens. Dabei werden mehrere Bilder desselben Bereichs im Weltraum übereinandergelegt und so bearbeitet, dass sich bewegende Objekte sichtbar werden. Diese Methode, kombiniert mit modernen Algorithmen, half den Forschenden, das „Rauschen“ in Teleskopaufnahmen – etwa durch Staub oder kleinere Himmelskörper – gezielt auszuwerten.
„Bislang konnten wir Asteroiden in der Größenordnung von zehn Metern nur erkennen, wenn sie sehr nahe an der Erde vorbeiflogen“, erläutert Dr. Artem Burdanov, Hauptautor der Studie. „Jetzt haben wir die Möglichkeit, solche kleinen Asteroiden auch in viel größeren Entfernungen zu erkennen.“
Masterstudent aus Oldenburg spielte wichtige Rolle
Die Studie war ein Gemeinschaftsprojekt von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern. Neben den US-amerikanischen Forschenden des MIT waren auch Expertinnen und Experten aus Deutschland, Frankreich, Belgien, Italien und Tschechien beteiligt.
Tobias Hoffmann, ein ehemaliger Masterstudent der Universität Oldenburg, lieferte eine entscheidende Methode zur präzisen Größenbestimmung der Asteroiden. „Wir sind sehr stolz darauf, dass die Arbeiten von Tobias Hoffmann auf so hohem Niveau zum Einsatz kommen“, betont Prof. Dr. Björn Poppe, einer seiner Betreuer. Hoffmanns Methode beseitigte systematische Abweichungen bei Helligkeitsmessungen, die bisher die Genauigkeit der Größenbestimmung beeinträchtigt hatten.
Daten des James-Webb-Weltraumteleskops als Schlüssel
Die Forschenden nutzten hochauflösende Daten des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST), das besonders empfindlich auf Infrarotlicht reagiert. Im Vergleich zu herkömmlichen optischen Teleskopen können mit dem JWST auch kleinere und lichtschwächere Objekte detektiert werden. Die Analyse konzentrierte sich auf Bilder des Sternsystems TRAPPIST-1, dessen Planeten die Forschenden ursprünglich untersuchen wollten. Dabei entdeckten sie jedoch 138 bisher unbekannte Asteroiden – viele davon kleiner als 100 Meter.
Interessanterweise war der Nachweis der kleinen Asteroiden ursprünglich ein Nebenprodukt. Die Forschenden am MIT wollten eigentlich nach Exoplaneten suchen. Störende Objekte wie vorbeiziehende Asteroiden galten lange als lästig und wurden aus den Daten entfernt. Doch das Team erkannte, dass diese „Störungen“ wertvolle Informationen enthalten könnten. Mit der neuen Analyse fanden sie nicht nur bekannte Asteroiden, sondern auch eine Vielzahl bisher unbekannter Himmelskörper.
Bedeutung für den Schutz der Erde und die Asteroidenforschung
Die neu entdeckten Asteroiden könnten auch praktische Relevanz haben. Viele der gefundenen Objekte besitzen instabile Umlaufbahnen. Es ist möglich, dass einige von ihnen in Zukunft in die Nähe der Erde gelangen. „Das frühe Erkennen solcher Objekte ist entscheidend für den Schutz vor Einschlägen“, erklärt Burdanov. Die neue Methode könnte helfen, potenziell gefährliche Asteroiden rechtzeitig zu identifizieren und Maßnahmen zu ergreifen.
Die Entdeckung wirft auch Licht auf die Ursprünge der kleinsten Asteroiden. Die Forschenden vermuten, dass diese durch Kollisionen größerer Objekte entstanden sind. Bei solchen Kollisionen zerbrechen größere Asteroiden in zahlreiche Fragmente, die dann den Hauptgürtel bevölkern. Diese Mini-Asteroiden könnten eine wichtige Rolle im Verständnis der Dynamik unseres Sonnensystems spielen.
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