星明天文台

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PSP发现今年首颗河外新星,星明拍摄光谱并证认

作者|方洋轩、赵经远

审核|赵经远、张宓、李珊珊

本文文字中的时间为北京时间,图片中时间为世界时

发现与上报

7月13日上午9时左右,公众超新星搜寻项目(PSP)管理员张宓从PSP的原图[由半米望远镜(HMT)拍摄]中发现了一颗河外新星候选体,该候选体位于M31星系边缘区域,亮度16.1星等(无滤镜)。张宓在进一步查验后,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 J00434177+4052237、AT 2023mxi,内部编号PSP23H。

HMT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,且该星点位于M31星系附近,综合亮度与位置,判断这是新出现的河外新星候选体。

上午10时许,PSP参与者罗华、区耀樟在浏览项目网站释放的图像时,发现并提交了该候选体。随后张宓将他们提交的候选体判为“已上报新目标”,并将两位参与者列入发现者名单。

编号:AT 2023mxi(= PNV J00434177+4052237= PSP23H)

发现者:张宓、罗华、区耀樟、徐建林、唐磊明、周文杰、赵经远、孙国佑、阮建高、高兴和PSP团队

发现亮度:16.1 CV

发现时间:2023年7月13日 04时37分22.656秒

TNS:https://www.wis-tns.org/object/2023mxi

CBAT:http://www.cbat.eps.harvard.edu/unconf/followups/J00434177+4052237.html

CBAT页面

自食其力,破除光谱困境

接下来需要获得光谱,根据光谱特征确认该候选体的性质。但是如今大视场巡天项目越来越多,全球范围内每年发现的光学暂现源(主要是超新星、矮新星和河外新星等类型)候选体多达数万,而用于光谱观测的设施却十分有限,获取光谱需要耗费大量时间,再加上此类天体的性质(达到最大亮度之后,会在几天到几百天的时间里变暗消失),种种原因导致光学暂现源巡天早已饱和,只有大约十分之一的候选体能够及时获得光谱并被证认。星明天文台在过去十几年里,也在光谱方面受制于人:由于缺少光谱仪,星明天文台发现的光学暂现源候选体只能等待其他个人或机构拍摄光谱,许多不错的候选体还没有获得光谱,便已变暗消失,而大家对此却无能为力,真是“无可奈何星暗去”。

为了破除光谱困境,今年3月,星明天文台购入了一款名为Alpy 600的低分辨率光谱仪,并于3月31日凌晨“开光”,成功获得HIP 66234和HIP 66359的光谱,进入测试阶段,5月底更换了相机与主镜,目前安装于宁波市教育局-新疆天文台望远镜(NEXT)上。

配备了Alpy 600光谱仪的NEXT

测试期间,星明天文台观测了各种各样的天体,积累了丰富数据,并且取得了多个国内首次:4月24日凌晨,新疆时隔8年再次出现极光,星明天文台获得了极光的光谱,显示强烈的O I发射线,这很可能是首次从我国本土获得极光的光谱数据;星明天文台还在6月25日和6月27日,对俄罗斯天文学家Kirill Sokolovsky博士等人发现的AT 2023lmj进行了光谱观测,获得的光谱呈现为蓝色连续谱,也可见较弱的Hα发射线,与激变变星相似,这是中国天文爱好者首次对暂现源进行光谱分类。

星明天文台获得的光谱:极光(紫色)和激变变星AT 2023lmj(蓝色、绿色)

首次为PSP拍摄光谱并证认

回到PSP的新发现。在发现时,AT 2023mxi的亮度为16.1星等,对于这个亮度的天体,我们的设备应该足以获得用于分类的光谱。于是7月14日凌晨4时左右,管理员高兴使用NEXT为它拍摄了光谱,HMT也对它进行了成像观测。

14日早,张宓使用HMT的数据,测量了AT 2023mxi的最新亮度,结果显示该候选体已变暗至17.1星等(无滤镜),在此亮度下,NEXT可能无法获得信噪比足够的光谱。

正当管理员们觉得光谱无望的时候,事情却迎来了转机。上午10时左右,管理员赵经远对NEXT的光谱数据进行了处理。虽然光谱的信噪比偏低,但所幸仍能分辨出明显的特征,这条光谱拥有强烈且宽阔的Hα、Hβ和Hγ发射线,足以用来分类(合理猜测,在发射线波长附近,天体辐射更强,亮度也更高,因此仍可从光谱中分辨出相应特征)。管理员们认为这些特征与新星吻合,但为了保证分类的准确性,赵经远请教了京都大学博士生田口健太(他的主要研究领域是新星,曾多次证认PSP发现的候选体),征求其意见。

TNS页面

博士生田口健太对我们的分类表示认同:“我敢说这是一颗新星!”于是14日11时许,赵经远向TNS上传了光谱数据,正式确认AT 2023mxi是一颗新星。赵经远和高兴在附注中写道:“我们使用安装在0.6米里奇-克莱琴式望远镜上的Alpy 600光谱仪,获得了低分辨率光谱”、“ 星明天文台巡天项目为PSP23H= AT 2023mxi= PNV J00434177+4052237获得了用于分类的光谱。该光谱呈现强烈的巴尔末发射线,包括Hα、Hβ和Hγ。我们的结果与新星一致”。

光谱与分类报告

结语

AT 2023mxi是PSP今年发现的首颗河外新星,祝贺各位发现者!在获得发现的同时,星明天文台自力更生,首次为PSP发现的候选体拍摄光谱,实现了从发现到证认的“一条龙服务”,具有里程碑式意义,希望不远的将来,光谱不再是我们难以逾越的壁垒。特别感谢博士生田口健太为证认所提供的支持和帮助。

目前,PSP已发现125颗候选体,其中27颗超新星、19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54颗各类变星被国际变星索引数据库(VSX)收录并分类。打开https://nadc.china-vo.org/psp/ 加入我们吧,下一个新天体发现者就是你哦~

 

参考资料

1、PSP23H,星明天文台官网,http://xjltp.china-vo.org/psp23h.html

2、AT 2023mxi,Transient Name Server,https://www.wis-tns.org/object/2023mxi

3、PNV J00434177+4052237,Central Bureau for Astronomical Telegrams,http://www.cbat.eps.harvard.edu/unconf/followups/J00434177+4052237.html