KATS发现首颗获得证认的超新星

作者|赵经远

审核|张宓

编辑|席宇博

星明发现快讯

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背景

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本文文字中的时间为北京时间，图片中时间为世界时

为了尽早发现突发天体事件，以便及时进行随后观测，如今国际上大部分时域巡天项目，无不追求尽可能广的视场、尽可能深的极限星等、尽可能快的巡天速度。如美国已于2017年11月1日开光启用的茲威基暂现源巡天项目（ZTF），极限星等约为21等，视场达到惊人的47平方度，同时每晚对银河区域进行两次观测，每3晚观测北天2万平方度天区一次；再如我国即将投入使用的大视场巡天望远镜（WFST），极限星等可达23等，视场6.55平方度，每3晚可观测北天一次，建成后将成为北半球最强大的时域巡天设备。

ZTF（左，图像来源：帕洛马山天文台）与WFST（右，图像来源：WFST官网）

在这种背景下，星明天文台的千度自动瞬变源巡天项目（Kilodegree Automatic Transient Survey，KATS）应运而生。KATS主要进行小行星、彗星、超新星等新天体的搜寻，以及掩星、系外行星凌星、微引力透镜效应、伽马射线暴余辉、引力波光学对应体、潮汐瓦解事件等的发现和观测，它由6台星特朗RASA11组成，搭配QHY600 PRO相机，单镜视场3.3度×2.2度=7.26平方度，六镜总视场6.6度×6.6度=43.56平方度（打个比方，满月视直径约0.5度，6.6度×6.6度的视场意味着可以并排放下169个满月！），极限星等可以达到19.1等，预计每星期覆盖可见天区一次，在业余设备中已是名列前茅。

KATS。图像来源：星明天文台

KATS的巡天模式，意味着庞大的数据量，如果仅仅依靠人工来进行数据处理及搜寻，显得不切实际。为此，我们设计了一套人工智能系统，专用于处理KATS的庞大数据，并从中筛选出可疑目标以供人工进一步排查。KATS将凭借其超大的视场、足够的观测深度以及自动化的数据处理服务，努力在全球下一代超广超深度巡天项目运行之前，抢得先机，占领一定的观测前沿阵地。

KATS得到了中国科学院新疆天文台、中国虚拟天文台等单位的支持，在此表示感谢。

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发现&上报

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2022年7月26日9时41分，人工智能系统放出了KATS在7月24日凌晨拍摄的一批图像，到了当晚23时许，张宓老师从中发现了一颗候选体，亮度为17.903±0.05等（无滤镜）。由于其距离星系核心较近且较为暗弱，高兴老师在7月27日凌晨1时许用宁波市教育局-新疆天文台望远镜（NEXT）对其进行了补拍。补拍图像中该候选体非常明显，随后张宓老师将其上报至暂现源名称服务网（TNS），它随即获得暂现源编号AT 2022pox，内部编号KATS22O002。

这是KATS的发现图像。下面两张图为历史图像，中间两张图为KATS7月24日凌晨拍摄的图像，上面两张图为新图像与历史图像相比增亮的部分（中央黑点即为候选体）。图像来源：星明天文台

左图为NEXT7月27日凌晨补拍图像（图像来源：星明天文台），右图为泛星1号望远镜（PanSTARRS-1，PS1）历史图像（图像来源：PS1）。左图十字丝中心可见明显星点，而PS1的历史图像对应位置只能看到星系，因此判定这是新出现的候选体。

编号：AT 2022pox（=KATS22O002）

发现者：张宓、高兴、孙国佑等，以及KATS团队

发现亮度：17.903±0.05等（无滤镜）

发现时间：2022年7月24日 02时05分02秒

TNS页面链接：https://www.wis-tns.org/object/2022pox

其他巡天项目的观测与光谱证认

张宓老师完成上报约4.5小时后，茲威基暂现源巡天报告了在7月24日16时左右和7月26日15时左右的观测数据，显示该候选体在r-ZTF滤镜下从18.78等增亮至18.47等，在g-ZTF滤镜下从18.42等增亮至18.25等，他们将该候选体编号为ZTF22aavpkwo。

这是ZTF的观测图像。左图为ZTF在7月24日下午拍摄的图像，中图为历史图像，右图为新图像与历史图像相比增亮的部分（中央亮点即为候选体）。图像来源：ZTF

7月29日7时，小行星地面撞击预警系统（ATLAS）也报告了对该候选体的观测：7月25日18时许，该候选体在cyan-ATLAS滤镜下的亮度为18.48等，他们将其编号为ATLAS22wxq。

8月2日21时许，泛星巡天项目（PanSTARRS）报告该候选体在7月31日14时许亮度为18.11等（w-P1滤镜），并将它编号为PS22grp。

而光谱证认却比PanSTARRS 的后随测光报告来的更早。8月1日18时39分17秒，夏威夷大学天文研究所的研究生Jason Hinkle使用位于莫纳克亚山的夏威夷大学88英寸望远镜/超新星积分场光谱仪（UH88/SNIFS），对该目标进行了光谱观测，并于一小时后将光谱及分类结果上报到TNS。根据光谱，Jason Hinkle代表天体暂现源光谱分类项目（SCAT）证认该目标是一颗II型超新星，红移为0.03，他在附注中写道：“在z～0.03处，呈现出拥有宽阔H线的蓝色连续谱。”该目标随即获得超新星编号SN 2022pox。