天关东南客星出 ——欢迎加入公众超新星搜寻项目(四)

作者:赵经远

写于2018年2月3日~3月2日,后续有数据更新。

(接上期) 


 

我的发现

 

我是一名残疾人,自2008年底罹患肌张力障碍(起初仅仅是写字不方便、说话不清楚以及听不清别人说话,现已发展至骨骼变形、无法写字),已近十载。然有幸于2011年参观北京天文馆,随后便沉醉于星空,成为天爱大家庭中的一员。七年来,我在现实生活中缺少朋友,然而有星辰相伴,不管发生什么,满天繁星都像老朋友般守护着我,我始终是星空下虔诚的守望者。

我于2012年暑假开始尝试接触新天体的巡天发现,曾尝试参与过SOHO彗星搜寻,然而并无任何发现。2015年11月27日,在参与诗意星空天文摄影大赛(APAC)时,我在大赛网站首页发现了中国虚拟天文台的官网。打开这个官站,随后在中国虚拟天文台官网首页右下角看到了有“公众超新星搜寻项目”几个字样的超链接。出于好奇,点开了超链接,发现公众超新星搜寻项目是全民搜寻超新星和新星的项目,只要有一些基础的看图知识就可以参与,于是我毫不犹豫地注册了账号,开启了超新星与新星的搜寻之旅。

然而,此时我已高三,由于升学压力,并没有多少时间看图比对。2016年高考结束后终于闲下来了,但是还没看几个月的图,就不得不因PSP的赤道仪故障返厂检修而暂时终止。时间流逝,半年多过去,已是2017年5月,赤道仪终于修复。在经过半个多月的测试后,2017年6月PSP终于重新上马,我也重拾新天体发现的梦想。

2017年8月30日,已临近开学。这天上午,我像往常一样打开了PSP网站。在10点系统放出的一批图中,我在图NGC 1062.fts1的静态图中发现了一个很大的亮斑,于是我把那个亮斑圈了出来,然后切换新图和历史图,发现静态图中的亮斑在历史图中相同位置似乎也有一颗较暗的恒星,我瞬间懵了,以为这只是颗普通变星,只是在新图中大幅度增亮了而已。然而仔细一看,静态图上的亮斑似乎又像是紧靠历史图较暗恒星的另一颗天体。犹豫不决之后,我提交了这个目标,决定看完这批图后下载原图看个究竟。

图4.1 图NGC 1062.fts1上的可疑目标

 

很快,这批图看完了。我很快从“我的提交”中下载了NGC 1062.fts1的原图,发现那颗较暗恒星的上方果然有着另一颗天体。我非常激动,不过认为仍然可能是已知超新星,由于离星系稍远,也很有可能是小行星。这时,看到XOSS群里李言蹊同好也在询问这个可疑目标,张宓老师表示没有在那个位置查到小行星,紧接着阮建高老师将这个目标判断为“非常可疑,等待补拍”。阮建高老师那天上午比较忙,没有时间作进一步查验,在徐智坚、孙国佑、高伟、张宓等几位老师的帮助下,又排除了已知超新星。在可疑目标附近,有5个星系,老师们判断这个目标的母星系最有可能是NGC 1067。

 图4.2 NGC 1062.fts1原图

 

紧接着,由徐智坚老师向国际天文学联合会超新星工作组的Transient Name Server(TNS)上报了这一发现,这一目标获得内部编号PSP17A以及候选体编号AT 2017gjn。随后徐智坚老师在XOSS群里发了上报的链接,我打开链接,发现我的名字“Jingyuan Zhao”写在上面,很是激动。中午,阮建高老师做出了最终判断“新目标,已上报”。

图4.3 阮建高老师作出最终判断

 

接下来要做的就是等待光谱认证了。在等待期间我有了另一个重要发现,稍后细说。9月2日晚,孙国佑老师在XOSS群发出了这个目标的光谱认证结果——Ia型超新星,红移值z=0.015,光谱由位于英国的业余天文台——三山天文台拍摄。第二天上线,我才得到这个消息,发现群里都是同好们的祝贺,这表明我确切无疑的取得了自己的第一个天文发现——超新星SN 2017gjn!

 图4.4 SN 2017gjn的光谱

图.4.5 TNS上SN 2017gjn的信息

 

现在回过来看看我在等待光谱认证的过程中取得的另一项重要发现。在M31一年中适合拍摄的时间段,星明天文台的PSP每天都会对它进行拍摄,以寻找河外新星。还是2017年9月2日,早上我早早的起来了,吃完饭已是8点多,PSP已经开始出图。8时24分58秒,我在M31 A6.fts8图像的右下角发现了一个暗弱的亮点,我把它圈起来,提交了。由于过于暗弱,所以也没再管它。

图4.6 图M31 A6.fts8上的可疑目标

图4.7 M31 A6.fts8原图(左)和处理成负片后的图像(右)

 

时间一直到11点多,我刚刚看完11点出的图,便收到系统通知:M31 A6.fts8被孙国佑老师判断为“非常可疑,等待补拍”,我一下子来了精神。紧接着又看到孙国佑老师在XOSS群里贴出了这个目标,纠结是不是DSS上旁边一颗暗得几乎看不到的恒星。在孙国佑、高伟、李昂、阮建高等几位老师的讨论下,一致认为不是旁边那颗暗星,可以上报。

图4.8 DSS对应区域

 

北京时间2017年9月2日12时51分37秒,孙国佑老师完成了上报,候选体编号AT 2017glc。随后我收到“新目标,已上报”的最终判断。

这颗河外新星候选体发现时亮度仅为18.6星等,是PSP项目目前上报的最暗发现,所以包括查验者孙国佑老师在内的很多人都对这颗候选体的光谱没抱什么希望。9月3日晚,PSP再次拍到这颗候选体,此时它已达到最大亮度——17.8星等,然后接下来几天再没有在PSP系统放出的图上看到它。随后便开学了,我也没再关注上报的这颗候选体。

图4.9 TNS上SN 2017glc的信息

 

没想到,开学还不到一星期,9月13日晚,徐智坚老师在XOSS群里发出了下面的The Astronomer’s Telegram(以下简称ATel)公报截图(图4.10),截图写道:英国利物浦约翰摩尔斯大学的天文学家Williams和Darnley“利用2米利物浦望远镜拍摄了M31N 2017-09a(AT 2017glc)被发现大约11天后的光谱,光谱图像显示出明显的巴尔末发射谱线(Hα,Hβ,Hγ)和Fe II发射谱线,证实其分类为Fe II型经典新星”,立刻在群里引起轰动,连高兴老师都感叹“不会吧,这么暗也有光谱”,孙国佑老师也惊叹“我的天啊,竟然还能有光谱”!我更是激动不已:在短短三天内,我相继发现了我的第一颗超新星SN 2017gjn和第一颗河外新星M31N 2017-09a!

图4.10 ATel 10741公报光谱认证M31N 2017-09a为Fe II型经典新星

 

你以为关于M31N 2017-09a的故事到这里就结束了?不,还早着呢!PSP系统放出的图已很久看不到这颗河外新星,它应该已经暗下去了,然而事实却总是出乎意料。12月14日时间已经过去了三个月,21点系统开始放图,下晚自习回到宿舍后我便开始看图。当我看到M31 A6.fts8时,愣住了,只见三个月前我发现的那颗新星相同位置竟然又出现了暗弱的星点和亮斑。我感觉很奇怪,这颗不是早已暗下去了吗?怎么过了三个月又出现了?是再发新星?不大可能呀,还没听说过再发新星两次增亮的间隔只有这么短时间。带着疑惑,我提交了这个目标,此时是北京时间2017年12月14日21时26分51秒。21点图比较多,21点30左右我才看完图,然后便收到系统通知:M31 A6.fts8被张宓老师判断为“非常可疑,等待补拍”,随后便看到张宓老师在XOSS群里表示奇怪“这颗还亮着呀”。顿时,各位老师都来了兴致,孙国佑老师表示“凌乱了”,甚至怀疑M31N 2017-09a不是新星,而是普通变星,但是毕竟有光谱摆在那,说明确实是新星。我和孙国佑、张宓、高伟等几位老师讨论了很久,这时候高兴老师上线了,他表示应该让谭瀚杰同好看一下。谭瀚杰同好也表示有意思,他要问一下外国的老师们。接下来的几天我查了很多变星的资料,都没有发现类似的例子。17日早上一觉醒来,打开QQ,看到谭瀚杰同好在XOSS群里发出了下面ATel 11070公报的截图(图4.11),发现我的名字在作者一栏中,一大早的困意立刻消失了,要知道ATel公报一般只有天文相关专业的博士、专业天文台的老师或者在正式的国际学术期刊上以第一作者的身份发过文章的天文学家才可能有资格发表,业余爱好者很难在ATel上露脸。中午,谭瀚杰同好对列入作者的PSP用户作出了解释:“赵经远是唯一一个在PSP指出这个新星的用户,张宓老师是验证的高级用户,孙国佑老师也做了一些测量。”晚上我才知道,原来谭瀚杰同好是通过联系英国天文协会副主席在ATel发表的公报,真是辛苦他了。

图4.11 ATel 11070公报公布M31N 2017-09a再次增亮的发现

 

过了两天,保加利亚索菲亚大学和保加利亚科学院以及保加利亚国立天文台的天文学家也发表了ATel公报(图4.12),确认了M31N 2017-09a的再次增亮,并且写道“亮度测定表明,M31N 2017-09a是M31中的尖形光变曲线新星的良好候选体”。

图4.12 保加利亚天文学家发表ATel 11076公报确认M31N 2017-09a为罕见的尖形光变曲线新星候选体

 

那么,什么是尖形光变曲线新星呢?我找到了公报中提及的Strope等人在2010年发表的论文,并且查找了其他相关资料,发现尖型光变曲线新星(cusp light curve nova)也称为C型新星(C class nova),是极为罕见的一类新星(占新星总数的不到1%),在达到最亮1~8个月后有再次增亮的现象,其特征是再次增亮时在光变曲线上呈现尖锐的峰型,光变曲线中的这些尖峰有一个独特的形状,开始时亮度变化接近于零,然后在达到顶峰之前急速上升然后快速下降。从经典新星的标准模型来看,这种再亮事件是完全出乎意料的,其机制尚不明确。第一个这种类型的新星在1999年被发现(天鹰座V1493),截止2010年已知的例子仅有天鹰座V1493(1999年发现)、天鹅座V2362(2006年发现)以及天鹅座V2491(2008年发现),近几年在河外星系中也有发现这种新星,例如M31N 2015-02a等。由此可见,这是一种很罕见的新星类型,内心很激动有没有!后续的亮度观测也证实了其光变曲线确实很符合尖形光变曲线新星的特征。

图4.13 三个尖形光变曲线新星的光变曲线

 

还没过去一个星期,12月23日晚,也许是太困了,还没看完当晚的图我便迷迷糊糊的进入了梦乡。第二天凌晨2点半,我醒了过来,继续看图。看着看着,发现M31 A8.fts6图像上方有一个亮斑,我便圈起来提交了,这时是2017年12月24日凌晨2时57分41秒。看完图,打开QQ,发现李言蹊同好已经贴出了这个目标,并且表示好像是一颗已知新星发生了再次增亮的现象(后来我才知道,当天凌晨提交了这个目标的只有我和李言蹊两人),不过太晚了,高级用户都已经睡了。大约凌晨5点,张宓老师上线了,他经过查验后,发现是Fe II型新星M31N 2017-11a的增亮现象。后来孙国佑和徐智坚两位老师也陆续上线,讨论中发现这原来是徐智坚老师等人在11月通过紫金山天文台——清华大学超新星巡天项目(PTSS)发现的一颗河外新星。随后由徐智坚老师测出了这一目标的光变并制作了它的光变曲线,紧接着徐智坚老师又联系了有发ATel公报权限的外国老师。12月27日傍晚,我收到了ATel系统自动发送的邮件通知“ATel#11095”(图4.14),打开一看,正是徐智坚老师联系发表的公报,看到我的名字赫然在上。这意味着短短10天内,我两次因为发现新星再次增亮的现象发表ATel公报。

 图4.14 ATel 11095公报公布M31N 2017-11a再次增亮的发现

 

截止2018311日,我已通过PSP发现2颗超新星、1颗河外新星、2次因发现新星再次增亮现象发表ATel公报。这一切,都要感谢高兴老师和崔辰州老师等人,正是老师们的辛苦付出,才有了PSP项目这个公众参与巡天的平台,希望越来越多的年轻一代参与进来,为新天体搜寻贡献自己的力量。


参考资料

文献

1、Richard J. Strope, Bradley E. Schaefer, Arne A. Henden Catalog of 93 nova light corves: classification and properties ,The Astronomical Journal Vol.140 No.1,2010.

 

网站

1、中国虚拟天文台:http://astrocloud.china-vo.org/

2、中国虚拟天文台:http://www.china-vo.org/

3、公众超新星搜寻项目:http://psp.china-vo.org/

4、Bright Supernova:http://www.rochesterastronomy.org/snimages/

5、IAU supernova working group Transient Name Server(TNS):https://wis-tns.weizmann.ac.il/

6、The Astronomer’s Telegram(ATel):http://www.astronomerstelegram.org/

7、星明天文台:http://www.xjltp.com/xo/

 

(终章)

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