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）。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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”。
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。
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：
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。
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
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