看圖二十萬 共覓超新星

丁乙

我和蔣昕玙相戀于2019年。我倆有一個(gè)共同的愛好——天文。我們一起發(fā)現(xiàn)了5顆超新星、2顆河外新星。

超新星是大質(zhì)量恒星在生命末期發(fā)生的一種劇烈爆炸。在這一過程中，該恒星的亮度會(huì)上升數(shù)億倍，甚至?xí)人诘男窍颠€要亮。因此，使用天文望遠(yuǎn)鏡定期對(duì)那些河外星系進(jìn)行拍攝，并比對(duì)新拍攝的圖與先前拍攝的圖，尋找新圖中新增的星點(diǎn)，理論上講，就有可能發(fā)現(xiàn)超新星。

公眾超新星搜尋項(xiàng)目（Popular?Supernova?Project，以下簡(jiǎn)稱PSP項(xiàng)目）是由新疆星明天文臺(tái)和中國(guó)虛擬天文臺(tái)合作開展的面向普通大眾的宇宙新天體搜尋項(xiàng)目。2015年12月，還在上初中的我聽說了PSP項(xiàng)目，便立刻報(bào)名加入了。

PSP項(xiàng)目所使用的圖片是用星明天文臺(tái)的C14望遠(yuǎn)鏡拍攝的。在經(jīng)過預(yù)處理后，圖片會(huì)通過互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)給搜索者。搜索者需要在出圖時(shí)比對(duì)數(shù)百甚至上千組圖片，在這些圖上尋找新增的星點(diǎn)。

雖然搜索超新星的方法很簡(jiǎn)單，但是想發(fā)現(xiàn)一顆真正的超新星其實(shí)并不容易。由于與太陽系的距離過于遙遠(yuǎn)，真正的超新星大都十分黯淡。此外，圖片中還會(huì)出現(xiàn)許多很像超新星的干擾因素，比如隨機(jī)出現(xiàn)的噪點(diǎn)、小行星等，極易對(duì)搜索者產(chǎn)生干擾。若搜索者的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)不足，就會(huì)忽略較暗的超新星或?qū)⒏蓴_因素當(dāng)成超新星。

超新星SN?2018gjx發(fā)現(xiàn)時(shí)的圖像

超新星SN?2020yzq發(fā)現(xiàn)時(shí)的圖像

曾經(jīng)有一年多的時(shí)間，我提交了不少可疑目標(biāo)，但是最后都被證實(shí)為假目標(biāo)，看了數(shù)萬張圖卻顆粒無收。盡管如此，我并不氣餒，依然認(rèn)真仔細(xì)地對(duì)待每一張圖。我一張張翻看曾經(jīng)提交的假目標(biāo)，又一張張觀察別人發(fā)現(xiàn)的真目標(biāo)，耐心地總結(jié)它們的特點(diǎn)與區(qū)別。漸漸地，我練就了一副“火眼金睛”，每分鐘能看近20張圖，大部分干擾因素都能一眼排除。

高一時(shí)，我和蔣昕玙在天文社活動(dòng)上相識(shí)，成為了社團(tuán)的正、副社長(zhǎng)。不久之后，她在我的介紹下加入了PSP項(xiàng)目，開始參與超新星搜索。2018年9月，我們收獲了第一個(gè)共同發(fā)現(xiàn)——超新星SN?2018gjx。這是一顆位于NGC865星系的Ⅱ型超新星，距離地球約1.7億光年遠(yuǎn)。正是在那段日子里，我們互生情愫，最終走到了一起。

有時(shí)我們需要面對(duì)密密麻麻的星點(diǎn)，仿佛大海撈針（圖片來源：星明天文臺(tái)）

這些美麗的星系總能給我?guī)眢@喜（圖片來源：星明天文臺(tái)）

高考結(jié)束，蔣昕玙去了西北工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)航空航天，我去了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）學(xué)習(xí)地理科學(xué)。在大學(xué)里，我們?nèi)匀槐３种鴮?duì)天文的熱愛，繼續(xù)積極參與超新星的搜尋。

2020年11月7日晚，我在學(xué)校操場(chǎng)參加天文愛好者協(xié)會(huì)舉辦的路邊天文活動(dòng)。觀測(cè)間隙，我發(fā)現(xiàn)PSP項(xiàng)目出圖了，就和往常一樣掏出手機(jī)開始看圖。

突然，一個(gè)模糊的星點(diǎn)引起了我的注意。這個(gè)星點(diǎn)與其他星點(diǎn)并無二致。假如只看新圖，沒有人會(huì)注意到它。但比對(duì)了歷史圖后，我敏銳地發(fā)現(xiàn)它只在新圖上出現(xiàn)，并且就位于一個(gè)星系左下方（通常超新星都出現(xiàn)在星系附近），非常符合超新星的特征。我立即提交了這一目標(biāo)。與此同時(shí)，蔣昕玙也在參加她學(xué)校的天文社團(tuán)活動(dòng)，并且也正好看到并提交了這個(gè)目標(biāo)。

搜索超新星像是在開“宇宙盲盒”，誰都無法預(yù)知下一張圖是否會(huì)出現(xiàn)超新星，也不知道下一張圖中的星系將有多么令人驚艷。

幾分鐘后，PSP項(xiàng)目的管理員就對(duì)這個(gè)目標(biāo)進(jìn)行了查驗(yàn)，排除了噪點(diǎn)、鬼影、恒星、小行星、已知目標(biāo)等可能。星明天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)馬上用天文臺(tái)的C14望遠(yuǎn)鏡對(duì)這片區(qū)域補(bǔ)拍了兩張照片。補(bǔ)拍圖像中，這顆候選體非常清晰，進(jìn)一步排除了噪點(diǎn)、鬼影的可能性，基本證實(shí)了該候選體的真實(shí)性。隨后，天文臺(tái)管理員將其上報(bào)至國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)天文電報(bào)中央局瞬變天體證認(rèn)頁（CBAT?TOCP）和瞬變?cè)疵?wù)網(wǎng)站（TNS）。于是，它獲得了候選體編號(hào)PNV?J18222333+2328322和AT?2020yzq。

不久之后，中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)和清華大學(xué)的幾位老師使用麗江天文觀測(cè)站的2.4米望遠(yuǎn)鏡獲取了該候選體的光譜，又在11月8日晚將其光譜及分類上報(bào)到了TNS，證認(rèn)該候選體是一顆Ⅱ型超新星（一種由大質(zhì)量恒星內(nèi)部坍縮引發(fā)的劇烈爆炸），紅移量為0.01482。于是，該候選體獲得了超新星正式編號(hào)SN?2020yzq。根據(jù)紅移量，可以計(jì)算出這顆超新星距離地球約2.1億光年。從時(shí)間的角度來說，它發(fā)出的光在宇宙空間中旅行了2.1億年才到達(dá)地球。它爆炸的時(shí)候，地球上還是三疊紀(jì)。

搜索超新星像是在開“宇宙盲盒”，誰都無法預(yù)知下一張圖是否會(huì)出現(xiàn)超新星，也不知道下一張圖中的星系將有多么令人驚艷。這種新鮮感和神秘感始終伴隨著我們。

不知不覺，我們的看圖總數(shù)已經(jīng)超過20萬張，共收獲了5顆超新星（其中有2顆為兩人共同發(fā)現(xiàn)）和兩顆河外新星。

責(zé)任編輯：宋明晏