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本文原载于Science杂志官网，该文介绍了板垣公一的经历，以及他发现SN 2023ixf的过程，原文链接：https://www.science.org/content/article/amateur-astronomer-may-worlds-top-supernova-hunter
这个故事出现在学术期刊Science，第381卷，第6653期（2023年7月6日）。
对于板垣公一来说，这只是一个寻找超新星的夜晚。晚7点，在与妻子例行的晚餐后，他驱车前往位于东京以北290公里的山形县附近山上的私人天文台。他为陪伴他进行巡天的访客准备了零食：一只他称之为诺拉的流浪猫和从周围森林小心翼翼地接近的貉。然后，他在自己的“总部”里坐了下来，这是一个舒适的小屋，里面有一张床、迷你冰箱、微波炉，还有十几台显示器，用来控制日本三个地点的七台望远镜。
在晴朗的夜晚，每个望远镜都会进行设定好的工作流程，它们紧盯着板垣监测的大约1000个星系中的一个，进行两次15秒的曝光，然后再转向下一个目标。这天晚上，云层笼罩了全国大部分地区，只剩下西南方700公里外冈山的两架望远镜拥有晴朗的夜空。但时间进入5月20日凌晨的时候，冈山上空也聚集了乌云。板垣道了声晚安，然后开车回家，把望远镜设置为自动状态，以备天气转晴时继续工作。
第二天早上，他只扫描了5分钟，就在2100万光年外的风车星系的旋臂中发现了一个新的明亮物体。“它太亮了，我想这个物体是不可能被遗漏的。”他说道。令他惊讶的是，他是第一个将消息发布到国际天文学联合会新天体数据库瞬态名称服务器（TNS）的人。SN 2023ixf被发现的消息通过TNS和《天文学家电报》（Astronomer’s Telegram，一个提供电子邮件提醒业务的平台）传播开来，各地的专业人士和天文爱好者都将他们的仪器设备对准SN 2023ixf，这是宇宙最新爆炸的超新星，也是十年来最接近地球的超新星。它越来越明亮了。
对于板垣——一位业余天文学家和半退休的休闲食品公司高管——来说，这样的发现是家常便饭。SN 2023ixf是他的第172颗超新星，数量仅次于美国的蒂姆·帕克特（Tim Puckett），在全球志愿者网络的帮助下，蒂姆利用位于佐治亚州的私人天文台记录了至少360颗超新星。相比之下，板垣独自工作，“是世界上最多产的超新星观测者之一，”加州大学圣巴巴拉分校的天文学家安德鲁·豪威尔（Andrew Howell）评价。
板垣的成就超越了数字，豪威尔说，“真正特别的是，他发现的许多超新星都很有趣”。虽然板垣只读到高中，但他却与人合著了几十篇科学论文。“他是自学成才的，这真的令人难以置信，” 哈佛大学天体物理学中心的天文学家平松大地说。
业余爱好者对天文学的贡献有着悠久的传统。在大型巡天望远镜出现之前，他们发现了许多靠近地球的小行星和彗星。他们发现星系和星云过于暗淡和弥漫的性质，大型望远镜无法注意到的这些。他们现在正在探索太阳系外的行星。板垣在这些传奇的业余爱好者中脱颖而出，并“不仅因为他的成功，还因为他的奉献精神”，支持业余爱好者的英国天文学协会前主席杰里米·希尔斯（Jeremy Shears）说。
板垣开朗、友好、随和，是一位身材修长的 75 岁老人，留着一缕缕白发、钢丝框双光眼镜和谦逊的幽默感。“我不是天文学家，”板垣笑容满面地说，同时不屑一顾地挥舞着左手，仿佛赶走了一只苍蝇。“我把寻找新天体作为一种爱好。”板垣把自己进入天文学之路追溯到童年时期对镜片的迷恋。“我以前玩过镜片，用阳光烧纸，”他说。初中时，他把零花钱花在了DIY望远镜套件上，对月球进行了一些研究。“我也用它来监视邻居”，他微笑着挥手说。
然后在1963年，一位名叫池谷薰的19岁日本业余爱好者使用更大的自制望远镜，发现了一颗彗星，从而成为全国头条新闻。“我很惊讶你能像这样搜索星星，”板垣说。在板垣的小屋里，挂着一张1963年池谷成就的剪报，以示敬意。
高中毕业后，板垣在当地的一家糖果公司工作，攒钱买了一台15厘米的望远镜，他在20岁时用这台望远镜发现了他的第一颗彗星。他加入了板垣花生，一家由他父亲创办的休闲食品公司，并最终成为其首席执行官。板垣是日本第一个销售零食“迷你包”的人，这些零食只提供一口花生、腰果或糖衣杏仁。随着生意的繁荣，板垣说他在自己的爱好上“投入了很多”——他估计，可能与典型的日本房屋的成本一样多。60岁时，他将这家拥有30名员工的公司的业务交给了他的儿子们，这样他就可以全身心地投入到天文学中。
像池谷和许多其他业余爱好者一样，板垣的观察从彗星开始。但在1998年，美国宇航局建立了一个近地天体计划， 该计划利用专业天文台来探测和跟踪具有威胁性的天体。它几乎没有给业余发现留下空间。所以在2000年，板垣“放弃了彗星，开始寻找超新星”。
为了躲避山形的灯光，板垣在城市附近的山顶租了一块地，随着时间的推移，增加了不锈钢圆顶，现在容纳了他的60厘米、50厘米和11厘米望远镜。大约8年前，他在冈山建立了第二个天文台，5年前，他在800公里外位于四国（日本四个主要岛屿中最小的一个）的高知县增设了第三个天文台，又在这里放置了两台望远镜。
地理分布意味着几乎每晚至少有一个天文台都是晴朗的。“我认为世界上没有其他人拥有以这种方式运行的望远镜网络，”平松说，他补充说，板垣在发现日本夜间首次出现的超新星方面也有优势，因为亚洲缺乏大型巡天项目。虽然大型天文台倾向于观察遥远的星系，但板垣专注于附近的星系，在那里，任何超新星都可以在本质上更暗时进行研究，亚利桑那大学的天文学家阿扎利-博斯特罗姆 (Azalee Bostroem) 说。“这意味着它们被发现时更年轻，甚至在爆炸发生几年后仍然可以观测到，”她说。
SN 2023ixf 展示了板垣如何超越其他观察者。双子座天文台的天文学家莫妮卡·索赖萨姆（Monika Soraisam）编写了一个程序，可以自动提醒她Zwicky Transient Facility(ZTF茨维基瞬变望远镜)捕获的超新星候选者，Zwicky Transient Facility是使用加利福尼亚州帕洛玛天文台的48英寸望远镜进行的一项研究。“在板垣取得发现的同一天晚上，我的收件箱里收到了提示，但直到后来才有时间跟进，”她说。
加州大学伯克利分校的天文学家亚历克斯·菲利彭科（Alex Filippenko）也错过了这一发现。在5月18日晚上的一次后院观星派对上，他说他用11厘米口径的望远镜拍摄风车星系“只是为了好玩”。在听说SN 2023ixf被发现后，菲利彭科发现他在板垣前11小时偶然捕获了这颗超新星。“如果我仔细检查我的图像，我会比板垣更早发现它！”他说。
除了吹牛之外，还有更多的利害关系。“爆炸后越早检测到超新星，我们就越有可能了解爆炸的恒星和爆炸本身，”菲利彭科说。在发现四天后，SN 2023ixf的亮度达到峰值，约为11星等 – 仍然太微弱而无法用肉眼看到，但与太阳最近的邻居半人马座比邻星一样明亮。到那时，许多望远镜已经调准到了这一奇观 – 包括夏威夷8.1米双子座北望远镜等巨型设施。美国宇航局的哈勃和JWST太空望远镜也在观测这颗超新星，它将在几个月内消失。
对光变曲线的分析表明，爆炸的恒星是一颗比太阳大数百倍的红超巨星。耗尽核燃料后，恒星的核心坍塌，发出冲击波，炸开恒星并产生宇宙灯光秀。在2002年哈勃望远镜的图像中，索赖萨姆和她的同事发现了他们认为是前身星的东西。但她说，他们要等到“超新星消逝后，我们看到这颗前身星候选体消失了”的时候，才能确定下来。
豪威尔说，板垣和其他业余爱好者的关键数据表明，超新星模型无法预测SN 2023ixf的早期额外增亮。他指出了额外亮度的三种可能解释：前兆爆炸或喷发；新产生的冲击波照亮了恒星周围的致密物质壳；或来自非球形前身星的异常辐射。它与以前见过的任何东西都不一样，“可能是因为我们几乎从来没有这么早就发现超新星，”豪威尔说。
板垣先前的发现表明，即使在一颗大质量恒星爆炸之前，也有可能看到它动荡的迹象。2004年，他在距离地球7700万光年外的旋涡星系中发现了一个明亮的天体。在10天后，它消失了，但仍然没有专业人士证实他的这一发现。根据预感，板垣认为这一发现可能很重要，所以他定期检查这一位置。2006年，他（和另外两位独立工作的业余天文学家）发现了超新星2006jc。
爆炸产生了意想不到的X射线，意大利帕多瓦天文台的天文学家安德烈-帕斯托雷洛(Andrea Pastorello)认为这是2004年爆发的线索。帕斯托雷洛和他的团队得出结论，2004年板垣看到前身星经历了一次爆发，并且前身星剥离了它的外层物质。2年后，当超新星喷射物赶上并与脱落物质相撞时，这些外层物质再次被X射线照亮。
以前人们认为恒星在成为超新星之前是安静的。板垣对2004年前兆事件的一瞥以及其他观测结果“确实使我们对超新星的理解发生了重大转变，”豪威尔说。
由于发现和解释了这种从未见过的现象，帕斯托雷洛的团队和板垣在2007年获得了一篇发表在《自然》杂志上的论文。这是板垣的第一篇科学出版物，超新星2006jc仍然是他最令人难忘的发现。“但我与论文完全无关，上面只是有我的名字，“他带着微笑和自嘲地挥手说。
从那以后，帕斯托雷洛与板垣合作撰写了另外五篇论文。“他非常善于合作，他的历史数据是爆炸前数据的宝贵来源，”帕斯托雷洛说。这种合作精神为板垣赢得了他估计“很多”论文的合著者身份，尽管他不知道有多少。根据史密森尼天体物理天文台运营的Astrophysics Data System，板垣是23篇出版物的合著者，并确定了更多引用其数据的论文。来自SN 2023ixf的论文可能会增加这些数字。
SN 2023ixf已开始缓慢变暗，但板垣的热情并没有减弱。尽管按照日本的定义，他已经“超龄”了，但他认为没有理由改变自己的日常生活。他决心在仙女座星系中捕捉一颗超新星，仙女座星系是银河系最近的邻居之一，按宇宙平均值计算，这颗超新星早就该爆炸了。在发现SN 2023ixf的第二天晚上，他回到了总部，再次独自守夜。
“当我上初中时，我梦想着建造一间小屋，在里面放一个大望远镜，然后拥有这样的生活，”他说。“这个梦想成真了。”
丹尼斯·诺米尔（Dennis Normile）撰写了有关亚洲，特别是中国和日本的研究和科学政策发展的文章。他常驻东京。
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