作者|赵经远
审核|张宓、李珊珊
编辑|杜飞
星明发现快讯 ·
除特别说明外,本文文字中的时间为北京时间,图片中时间为世界时
今年10月底至11月上旬,公众超新星搜寻项目(PSP)收获颇丰,先后有两颗再发新星、1颗超新星获得证认。11月12日晚,又有数位参与者提交了两颗河外新星候选体,其中1颗先前已被证认为新星(相关报道见:公众超新星搜寻项目收获2022年又一颗河外新星),另一颗也于近期被确认为再发新星M31N 1984-07a有记录的第4次爆发,下面是这一发现的经过。
发现
11月12日晚20时许,PSP管理员张宓从宁波市教育局-新疆天文台望远镜(NEXT)拍摄的M31核心区域图像中发现一颗候选体。他注意到该候选体的位置非常接近再发新星M31N 1984-07a(=M31N 2004-11f)(=M31N 2012-09a),因此可能是它的又一次爆发。在进一步查验后,张宓确认了该候选体的真实性,同时他也发现在PSP后台的静态图中,该候选体清晰可见,因此决定先将该候选体上报至天文电报中央局(CBAT)和暂现源名称服务网(TNS)占坑,待稍后PSP参与者从项目网站提交后,再修改填报发现者。该候选体获得编号PNV J00424719+4116196、AT 2022zyr,内部编号XM88MZ(=PSP22ah)。
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NEXT发现图像(左)中心方框处可见星点,泛星1号望远镜历史图像(右)对应位置没有星点,因此这是新出现的候选体
21时许, PSP参与者王清臣、朱林波、任育庆、毕春朋、丁岚贺先后在系统释放的图像中发现并提交了该候选体。随后张宓将其判为“已上报新目标”,并将5位提交者列入发现者名单。
编号:AT 2022zyr(=PNV J00424719+4116196 =XM88MZ =PSP22ah)
发现者:张宓、王清臣、朱林波、任育庆、毕春朋、丁岚贺、唐磊明、徐建林、周文杰、赵经远、阮建高、孙国佑、高兴和PSP团队
发现时间:2022年11月12日20时37分11.712秒
发现亮度:16.8 CV
TNS:https://www.wis-tns.org/object/2022zyr
CBAT:
http://www.cbat.eps.harvard.edu/unconf/followups/J00424719+4116196.html
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其他巡天项目的报告
13日下午,匈牙利天文爱好者Robert Fidrich也在CBAT上报告了他的独立发现:12日上午9时许,他使用iTelescope远程望远镜拍摄了M31核心区域。在他的图像中,已经可以看到该候选体,并确认其亮度为16.6星等。虽然数据更早,但他没有时间及时处理数据,错失了第一发现。
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Fidrich的图像
13日晚,匈牙利Konkoly天文台的Agoston Horti-David等人在TNS上报告了13日凌晨对AT 2022zyr的后随观测,亮度为16.07星等。稍晚,他们发布了第15759号天文学家电报(ATel#15759),报告包括AT 2022zyr在内的5颗M31新星(候选体)测光数据。
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ATel#15759(左上)、ATel#15760(右)和Hornoch等人的图像(左下)
14日,捷克天文学家Kamil Hornoch等人和小行星地面撞击预警系统(ATLAS)先后在ATel和TNS报告了独立发现和预发现。Hornoch等人在ATel#15760中报告他们捕捉到该候选体的增亮阶段,并将其编号为M31N 2022-11b,此外,他们也透露正在尝试确认这是M31N 1984-07a的再次爆发。
回顾
我们来回顾下M31N 1984-07a的前3次爆发。
在1971和1986年之间,意大利天文学家Leonida Rosino等人对M31进行了新星搜寻,为河外新星的统计研究积累了大量数据。1989年1月,他们在一篇论文中公布了结果,总计发现52颗新星。其中发现于1984年7月31日的一颗,被他们编号为137号新星,现在也被称为M31N 1984-07a。
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Rosino等人关于137号新星的记录。图像来源:Astrophysical Journal
2004年11月10日,WeCAPP团队在M31核心附近检测到了一颗新星,如今被称为M31N 2004-11f。恰巧,当时德国天文学家Wolfgang Pietsch等人正在使用钱德拉X射线天文台研究M31新星的X射线辐射。在WeCAPP团队检测到M31N 2004-11f光学爆发26天后,Pietsch等人在相同位置探测到一个超软X射线源(能量很低的X射线称为超软X射线。部分新星在爆发后的某一时段,其辐射主要集中于超软X射线能段,因此是一种超软X射线源),82天后该源消失不见。此外,Pietsch等人也意识到,M31N 2004-11f可能是M31N 1984-07a的再次爆发。
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钱德拉X射线望远镜观测到的M31N 2004-11f和其他16颗新星。图像来源:Astronomy & Astrophysics
很快又过去了8年。2012年9月9日,捷克天文学家Kamil Hornoch和Jan Vrastil在M31发现一颗新星候选体,并于10日凌晨在CBAT和ATel#4364宣布了这一发现,将其编号为PNV J00424720+4116195,现在也被称为M31N 2012-09a。在美国天文学家Allen Shafter教授等人的请求下,10日晚,美国天文学家Stephen Odewahn使用9.2米霍比-埃伯利望远镜获得了它的光谱。第二天,Shafter教授等人在ATel#4368报告了光谱观测结果,将其分类为M31中的新星,可能属于Fe IIb或者混合型新星。他们也注意到M31N 2012-09a与M31N 1984-07a和M31N 2004-11f的位置非常接近,在误差允许的范围之内,因此将其列为再发新星候选体。
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ATel#4364(左)和ATel#4368(右)
3年后,Shafter教授等人发表了一篇再发新星领域的代表性论文,梳理了历史上在M31发现的964次疑似新星爆发,从其中筛选出再发新星候选体,并对这些候选体进行比较,最终确认了12颗再发新星(32次爆发)和4颗疑似再发新星(8次爆发)。在这篇论文中,他们将M31N 1984-07a、M31N 2004-11f和M31N 2012-09a的图像对齐,发现三者位置重合,并且得出它们是无关新星偶然重合的概率极低,确认它们是再发新星。
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左上:M31N 1984-07a;中上:M31N 2004-11f;右上:将两张图像对齐,两颗新星完全重合。
左下:M31N 1984-07a;中下:M31N 2012-09a;右下:将两张图像对齐,两颗新星完全重合。
图像来源:Astrophysical Journal Supplement Series
光谱证认
简单了解了M31N 1984-07a的历次爆发,现在让我们回到AT 2022zyr。
令人意想不到的是,光谱证认来的非常迅速。就在张宓上报两小时后,日本京都大学在读博士生田口健太、助理教授大塚雅昭使用冈山天文台3.8米晴明望远镜获取了该候选体的光谱。他们在给我们的来信中祝贺PSP取得的发现,此外也说明由于天气原因,只获得了不到13分钟的光谱数据,因此信噪比很低,但已足够证认这是一颗新星。
第二天晚上,他们将光谱数据及分类上传至TNS,并在附注中写道:“我们使用冈山天文台3.8米晴明望远镜上的光纤馈电积分场光谱仪(KOOLS-IFU)进行了后随光谱观测,分辨率约为500,波长覆盖范围为4100~8900埃。天气部分多云”、“虽然信噪比偏低,但在我们的光谱中可以看到零强度全宽(FWZI)约为50埃的Hα线和Hβ线,因此该天体可能是M31N 1984-07a =2004-11f =2012-09a的再次爆发”。
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TNS上的光谱及分类
确认为再发新星
12日晚,在张宓完成上报之后,管理员赵经远便联系了Shafter教授,希望他可以确认这颗新星是M31N 1984-07a的又一次爆发。在之前的邮件交流中,我们已得知Shafter教授现在的主要兴趣集中于M31 里的再发新星,重点研究类似M31N 2008-12a这样的极短周期再发新星是否是特例,因此他很可能对这一新星感兴趣。
很快我们收到了回复,Shafter教授表示该候选体非常靠近M31的核心,确认是否是再发新星有一定难度,但仍会尝试。
17日,Shafter教授来信说已经比较了AT 2022zyr和M31N 2012-09a的图像,确认两者位置一致,所以AT 2022zyr是M31N 2012-09a的再次爆发(同时也是M31N 2004-11f和M31N 1984-07a的再次爆发)。他计划得到更多测光数据,以初步确定它的亮度演变和t2时间(从最大亮度变暗2星等所用的时间称为t2时间),之后再正式公布结果,因此我们还需要继续等待一段时间。
10天后,28日凌晨,Shafter教授等人终于正式公布了比较结果。他们在ATel#15779中确认AT 2022zyr是M31N 1984-07a有记录的第4次爆发,并初步得到它的t2时间为10.0±0.3天。
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ATel#15779
M31N 2022-11b:补充测光,并将其确认为M31再发新星M31N 1984-07a被报告的第4次爆发
ATel#15779;A. W. Shafter,J. G. Clark,R. M. Quimby,J. Bardwell,A. Choudhary,JT Markham-Adkison,C. Martin,P. Spalding,A. Tedeschi,M. Thornton,J. Valladon(圣迭戈州立大学),K. Hornoch,H. Kucakova(捷克科学院天文研究所)
2022年11月27日;世界时20:19
可信度认证:Allen W. Shafter
主题:光学、新星、暂现源
正如近期在ATel#15760中所报告的,在M31中心附近(核心以东32.3角秒,以北11.3角秒)观测到光学暂现源M31N 2022-11b(=PNV J00424719+4116196,AT 2022zyr)爆发,它非常接近已知的再发新星M31N 1984-07a(=2004-11f,2012-09a)。由于该新星距离星系核心非常近,该区域的新星密度非常高,因此当时不能立即排除最近的爆发与再发新星没有关联的可能性。
为了确认M31N 2022-11b与再发新星M31N 1984-07a的联系,我们将圣迭戈州立大学拉古纳山天文台(MLO)40英寸反射望远镜拍摄的M31N 2022-11b图像(拍摄于世界时2022年11月13.112日)与2.54米艾萨克·牛顿望远镜拍摄的M31N 2012-09a图像(M31N 1984-07a有记录的第三次爆发,拍摄于世界时2012年9月14.01日)精准对齐。如下面的比较图像所示,这两颗新星在空间上的重合度优于0.8角秒。鉴于M31核心附近的新星密度,我们估计近十年来,在M31N 2012-09a附近0.8角秒范围内,爆发一颗无关新星的概率仅为0.0033。因此,我们得出结论,M31N 2022-11b是已知再发新星M31N 1984-07a被报告的第四次爆发。
4次爆发并没有使该新星显示出明确的平均重现时间。7年左右的重现时间与前三次爆发吻合,但与后两次相隔约10年的爆发不符。大约10年的间隔与前两次和后两次爆发相符,但高于第二次和第三次爆发之间7.8年的间隔。尽管如此,似乎10年左右的平均重现时间最符合现有数据。
自从发现M31N 1984-07a的这次最新爆发以来,我们一直在跟踪M31N 2022-11b的亮度演变,以表征其光变曲线;特别是,要确定它达到最大亮度后变暗的速度(即它的t2时间)。作为这项工作的一部分,我们使用MLO的40英寸望远镜、昂德列约夫天文台(OND)的0.65米望远镜和拉西拉天文台的1.54米丹麦望远镜(DK154)测量了R波段亮度,得到了以下初步数据:
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为了使数据完整,我们也包括了先前报告(ATel#15760)中最初的几个测量。使用加权最小二乘法对光变曲线的下降部分进行了拟合,我们初步得到t2时间为10.0±0.3天,这是较快的,但对于平均重现时间约为10年或更短的新星来说,这并不罕见。
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比较图像
结语
至此,AT 2022zyr已被证认为再发新星。再发新星数量稀少,并且可能是Ia型超新星的前身天体,因此天文学家对它们非常关注。祝贺各位发现者!特别感谢田口健太博士生、大塚雅昭助理教授和Shafter教授等人多次证认PSP发现的暂现源性质。
目前,PSP已累计发现108颗候选体,其中23颗超新星、17颗河外新星(含4颗再发新星)、1颗激变变星、1个活动星系核获得光谱证认,另有45颗各类变星被国际变星索引数据库(VSX)收录并分类。
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参考资料:
1、AT 2022zyr,Transient Name Server,https://www.wis-tns.org/object/2022zyr
2、PSN J00424719+4116196,CBAT,http://www.cbat.eps.harvard.edu/unconf/followups/J00424719+4116196.html
3、PSP22ah,星明天文台官网,http://xjltp.china-vo.org/psp22ah.html
4、PSP公众超新星搜寻项目官网,https://nadc.china-vo.org/psp/
5、L. Rosino, M. Capaccioli, M. D’Onofrio, et al. Fifty-two novae in M31 discovered and observed at Asiago from 1971 to 1986 [J]. The Astronomical Journal, 1989, 97.
6、C. H. Lee, A. Riffeser, S. Seitz, R. Bender, et al. The Wendelstein Calar Alto Pixellensing Project (WeCAPP): the M31 nova catalogue [J]. Astronomy & Astrophysics, 2012, 537.
7、W. Pietsch, F. Haberl, G. Sala, et al. X-ray monitoring of optical novae in M 31 from July 2004to February 2005 [J]. Astronomy & Astrophysics, 2007, 465 (2).
8、PNV J00424720+4116195,CBAT,http://www.cbat.eps.harvard.edu/unconf/followups/J00424720+4116195.html
9、ATel#4364, Discovery of an Apparent Nova in M31, http://www.astronomerstelegram.org/?read=4364
10、ATel#4368, Spectroscopic Confirmation of PNV J00424720+4116195 as a (Possibly Recurrent) Nova in M31, http://www.astronomerstelegram.org/?read=4368
11、A. W. Shafter, M. Henze, T. A. Rector, et al. Recurrent novae in M31 [J]. The Astrophysical Journal Supplement Series, 2015, 216 (2).
12、ATel#15779,M31N 2022-11b: Additional Photometry and Confirmation as the Fourth Reported Eruption of the M31 Recurrent Nova M31N 1984-07a,
https://www.astronomerstelegram.org/?read=15779
![](http://xjltp.china-vo.org/wp-content/uploads/2022/11/frc-6741e5bdc2446938eb34ad11cd25a263.jpg)
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