la型超新星“SN2013gt”發(fā)現(xiàn)記

□ 孫霈源

la型超新星“SN2013gt”發(fā)現(xiàn)記

□ 孫霈源

不知道從什么時(shí)候，我開(kāi)始喜歡上了在沒(méi)有色彩的星系圖片中搜尋未知的星星。

發(fā)現(xiàn)超新星“SN2013gt”，可謂是一波三折。從拍攝到發(fā)現(xiàn)，從發(fā)現(xiàn)到上報(bào)，我們遇到了從未遇到過(guò)的新情況、新問(wèn)題，幸運(yùn)的是最終得到確認(rèn)。這是星明天文臺(tái)首次以三人身份合作發(fā)現(xiàn)的超新星，也是筆者發(fā)現(xiàn)的第一顆超新星。

2013年11月15日晚，天氣晴好，星明天文臺(tái)各設(shè)備皆正常進(jìn)行巡天拍攝。22時(shí)整，SASP（Supernova and Ast eri od Search Program，系外超新星及主帶小行星搜索計(jì)劃）拍攝的圖像突然出現(xiàn)異常：星點(diǎn)全部拉線(xiàn)。問(wèn)題似乎是赤道儀意外死機(jī)。十分鐘后，中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)發(fā)布微博：22時(shí)00分在新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治州博湖縣和碩縣交界處（北緯42.1度，東經(jīng)86.9度）發(fā)生3.4級(jí)地震，震源深度8千米。從距離和震級(jí)判斷，這兩件事情好像只是一個(gè)巧合。不過(guò)，隨后臺(tái)長(zhǎng)高興在Q Q群內(nèi)告知，鑒于設(shè)備斷電，當(dāng)晚所有觀測(cè)取消。

近期，高興老師反復(fù)奔波于山上山下，維修工作非常辛苦。電源問(wèn)題修復(fù)后，17日凌晨2時(shí)，天氣依舊晴好，各設(shè)備繼續(xù)投入工作。剛一開(kāi)始，CCD又突然出現(xiàn)問(wèn)題，初步查明是快門(mén)問(wèn)題，通過(guò)各種辦法，問(wèn)題仍然不能解決。說(shuō)也奇怪，經(jīng)過(guò)一個(gè)小時(shí)的狂拍，CCD又恢復(fù)正常。

圖1 Ⅰa型超新星SN2013gt的發(fā)現(xiàn)者之一（孫霈源）和當(dāng)時(shí)觀測(cè)所用SASP設(shè)備（左側(cè)黑色望遠(yuǎn)鏡）

圖2 11月17日筆者發(fā)現(xiàn)超新星“SN2013gt”時(shí)SASP所拍攝的圖像

圖3 11月27日金彰偉發(fā)現(xiàn)“SN2013gt”時(shí)SASP所拍攝的圖像

圖4 SASP系統(tǒng)于11月7日晚拍攝的該星系圖像，角標(biāo)處未見(jiàn)星點(diǎn)

圖5 星系PGC 20784的歷史圖片，由于拍攝極限星等高，角標(biāo)處隱約可見(jiàn)一“小點(diǎn)”

最近ISO N和Lovejoy彗星表現(xiàn)搶眼，觀測(cè)條件很好。11月17日是周末，臺(tái)內(nèi)幾位同好都外出拍彗星去了，這天上午只有筆者自己在線(xiàn)，不慌不忙地檢查SASP在凌晨拍攝的超新星搜索圖片。

17日上午9時(shí)，檢索拍攝結(jié)果，天區(qū)范圍赤經(jīng)6h～7h 赤緯50°～70°的圖像質(zhì)量很好，極限星等19等。當(dāng)我檢閱到星系PG C 20767時(shí)，在該星系下方的PGC 20784小星系中發(fā)現(xiàn)多出了一個(gè)亮點(diǎn)。通過(guò)調(diào)整曲線(xiàn)，從形態(tài)上基本可以判斷該可疑點(diǎn)為真實(shí)的星點(diǎn)。憑記憶，近期該位置應(yīng)該是沒(méi)有已知的超新星的。隨后，我使用軟件Astrometrica對(duì)該目標(biāo)進(jìn)行了測(cè)量及測(cè)光，得到以下數(shù)值：（目標(biāo)的觀測(cè)時(shí)間）201 3 1 1 1 6.8441 1;（赤經(jīng)） 07 21 31.65 （赤緯）+55 45 32.1; 17.6 V，V波段測(cè)光17.6等，歸算誤差赤經(jīng)赤緯都在0.25角秒左右。更新小行星軌道數(shù)據(jù)庫(kù)（MPCORB）后，發(fā)現(xiàn)該位置附近沒(méi)有已知的小行星，查詢(xún)APA（已知小行星位置網(wǎng)站）亦是。然后，我登陸了TO CP（瞬變目標(biāo)確認(rèn)網(wǎng)站）及Lat est Supernova（最新超新星公示網(wǎng)頁(yè)），均沒(méi)有查到已知的超新星，再登陸GCVS（變星總目錄）開(kāi)始查詢(xún)銀河系變星，輸入測(cè)量坐標(biāo)，依然沒(méi)有提示該附近有已知的變星。我想，這很可能是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)，立刻將我的發(fā)現(xiàn)發(fā)送進(jìn)星明天文臺(tái)（XOSS）群內(nèi)。

XO SS群內(nèi)，一直都沒(méi)有人回復(fù)筆者。我開(kāi)始在FTP服務(wù)器上下載SASP系統(tǒng)以前拍攝的該星系圖像，發(fā)現(xiàn)在11月14日晚拍攝的圖像上也可以看出該可疑點(diǎn)。再往前，11月5日和7日晚也拍攝過(guò)該星系，但在那個(gè)位置上沒(méi)有看到可疑點(diǎn)，甚至連一點(diǎn)痕跡都沒(méi)有，圖像質(zhì)量都很好，我越來(lái)越有信心了！

十分鐘后，小龍哈勃（葉泉志）突然從群里冒了出來(lái)。他說(shuō)數(shù)字化巡天圖像（DSS）歷史圖上有一個(gè)位置對(duì)應(yīng)的小點(diǎn)，這個(gè)小點(diǎn)筆者之前注意到了，但是亮度不符，SASP之前拍攝的圖像上也根本看不出，并且也沒(méi)有查到已知的變星。筆者把坐標(biāo)發(fā)給了他，讓他再幫忙查一下變星，結(jié)果他在網(wǎng)站Vi zi er上查到了一個(gè)目標(biāo)——NOMAD1-14 57-0 1895 50，這是一顆未確認(rèn)的銀河系變星，在星表UB1上都可以查到，但是GCVS卻查不到，該變星的坐標(biāo)與我測(cè)量的可疑的超新星坐標(biāo)幾乎一致，因?yàn)槭俏创_認(rèn)的變星，所以查不到光變周期和其它數(shù)據(jù)。由于是已知變星，筆者也就略過(guò)了該目標(biāo)，繼續(xù)檢閱剩下的圖像。

圖7 星明天文臺(tái)于11月27日晚拍攝的超新星“SN2013gt”

隨后的幾天，我沒(méi)再提起這個(gè)目標(biāo)，SASP系統(tǒng)也沒(méi)再拍攝到這個(gè)星系。

11月22日，一場(chǎng)大雪突襲烏魯木齊，導(dǎo)致星明天文臺(tái)的平頂因30厘米的積雪無(wú)法打開(kāi)，連主控計(jì)算機(jī)也無(wú)法啟動(dòng)。山路積雪嚴(yán)重，不能開(kāi)車(chē)上山進(jìn)行維修。

停工4天之后，11月26日，高老師驅(qū)車(chē)上山修復(fù)了一系列問(wèn)題，各設(shè)備均可以正常工作了。然而，F(xiàn)TP又不能正常登陸了，折騰了一晚都無(wú)法解決，最后決定將剛拍攝的圖像實(shí)時(shí)上傳到網(wǎng)盤(pán)中供我們下載，待我檢閱完小行星圖像后便睡下了。

11月27日，上午基本都是在忙ISON，下午還有別的事情，便沒(méi)有時(shí)間再看SASP拍攝的超新星圖像。27日下午，正在開(kāi)會(huì)的時(shí)候，我看到金彰偉同好在Q Q群內(nèi)報(bào)告，稱(chēng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)未知的超新星目標(biāo)。我要求他貼圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)正是我在17日上午發(fā)現(xiàn)的那個(gè)目標(biāo)。我說(shuō)小龍當(dāng)時(shí)查到這是一顆已知的銀河系變星。隨后，大家都出來(lái)開(kāi)始參與討論，王彬通過(guò)查詢(xún)?nèi)毫奶煊涗?，證實(shí)了我在1 7日上午確實(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)這個(gè)目標(biāo)。此時(shí)孫國(guó)佑也出來(lái)幫忙，同樣沒(méi)有在該位置查到有已知的天體，并一致認(rèn)為是未知的超新星，還建議三人一起上報(bào)。

上報(bào)與否？怎樣上報(bào)？發(fā)現(xiàn)者算誰(shuí)？這是擺在我們面前的大問(wèn)題。當(dāng)時(shí)高興和小龍都不在線(xiàn)。孫國(guó)佑建議我聯(lián)系高興，為了方便表達(dá)，我給高老師打通了電話(huà)。

我表述了事情的經(jīng)過(guò)。高興老師決定先確定該目標(biāo)到底是不是已知的變星，這需要小龍晚上上線(xiàn)后進(jìn)一步核實(shí)?？紤]到我在17日就發(fā)現(xiàn)了該目標(biāo)，因在該位置上查詢(xún)到了已知的銀河系變星，忽略掉可以理解，金彰偉在27日又再次發(fā)現(xiàn)了該目標(biāo)。如果排除該目標(biāo)是變星的可能，上報(bào)時(shí)發(fā)現(xiàn)者順序排列為，筆者第一，金彰偉第二，高興第三。同時(shí)經(jīng)大家同意，建立起新規(guī)定，應(yīng)對(duì)再次出現(xiàn)此類(lèi)情況。

星明巡天多年來(lái)，這樣的情況還是第一次出現(xiàn)。晚上回到宿舍后，筆者對(duì)26日晚拍攝的該可疑超新星進(jìn)行了更加精確的測(cè)量，結(jié)果與金彰偉測(cè)量的坐標(biāo)完全一致，并發(fā)現(xiàn)與小龍查到的銀河系變星NOMAD1-14 57-0 1895 50的坐標(biāo)在赤緯上存在3角秒的偏差。如果該目標(biāo)真的是變星，那這個(gè)偏差在SASP設(shè)備上是不允許的，除非變星發(fā)生了自行。金彰偉又測(cè)量了DSS歷史圖上那個(gè)小點(diǎn)的位置，發(fā)現(xiàn)與變星在赤緯上僅有0.6角秒的偏差。我開(kāi)始懷疑DSS圖像上的那個(gè)小點(diǎn)很可能就是這個(gè)變星，新爆發(fā)的超新星可能恰巧重疊在了銀河系變星上，并向高老師申請(qǐng)今晚繼續(xù)補(bǔ)拍該目標(biāo)。

高興老師建議筆者來(lái)上報(bào)。于是參考了金彰偉已經(jīng)寫(xiě)好的報(bào)告進(jìn)行補(bǔ)充，經(jīng)過(guò)大家的幫助，筆者于27日晚23時(shí)首先將報(bào)告發(fā)送給了國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)天文電報(bào)中心主任Daniel Green，并抄送給CBAT（國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)天文電報(bào)中心），同時(shí)上報(bào)至瞬變目標(biāo)確認(rèn)網(wǎng)站（TO CP），該目標(biāo)被臨時(shí)編號(hào)為“PSN J0721 31 65+5545321”。最后又發(fā)送給了Lat est Supernova網(wǎng)站站長(zhǎng)David Bishop，以便更新網(wǎng)站。

剩下的就是安靜地等待，看運(yùn)氣的時(shí)候到了。

11月29日

意大利人Gianluca Masi等使用17英寸“巨炮”對(duì)該目標(biāo)進(jìn)行了拍攝，并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)量及測(cè)光，測(cè)得R波段17.7等，坐標(biāo)R.A. = 07h21m31s.58；Decl. = +55°45'32".2。

11月30日

高興在群內(nèi)通知星明天文臺(tái)將停工一個(gè)月，原因是嫦娥三號(hào)任務(wù)將占用我臺(tái)IP。隨后，我聯(lián)系了山東大學(xué)威海天文臺(tái)的任大勇，申請(qǐng)使用1米反射鏡對(duì)該目標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)拍，并做高精度的V波段測(cè)光及測(cè)量，得出坐標(biāo)R.A. = 07h21m31s.64；Decl. = +55°45'32".5，V波段17.2等。

12月1日

意大利人Federica Luppi與Luca Buzzi使用Schiaparelli天文臺(tái)的0.6米反射鏡對(duì)該目標(biāo)進(jìn)行了測(cè)光及測(cè)量。

12月2日

意大利人Massimiliano Martignoni使用Betelgeuse天文臺(tái)的0.25米施卡對(duì)該目標(biāo)進(jìn)行了拍攝。

隨后的幾天，卻一直沒(méi)有消息，遲遲沒(méi)有專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)來(lái)輔助進(jìn)行光譜拍攝，每天我都會(huì)多次登陸天文學(xué)家電報(bào)公示網(wǎng)站（ATEL）查看有沒(méi)有新的公告，到底是超新星還是銀河系變星，連做夢(mèng)都在惦記著。

12月7日

幸運(yùn)女神眷顧了我們。

午飯后，我仍然嘗試著刷新這些網(wǎng)頁(yè)，發(fā)現(xiàn)Latest Supernova突然將PSN J07213165+5545321的光譜類(lèi)型從“unknown”改為了“Ia”，代表著這是一顆Ia型超新星，宇宙中的標(biāo)準(zhǔn)燭光！

12月8日

國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)天文電報(bào)中心（CBET）發(fā)表了第3737號(hào)公告，正式將該超新星編號(hào)為“SN2013gt”，公布了發(fā)現(xiàn)者的名字以及報(bào)告原文，公告中還提到了光譜確認(rèn)機(jī)構(gòu)，是由意大利Padova天文臺(tái)于12月6日使用1.8米鏡拍攝的。

名詞解釋?zhuān)?/p>

星明天文臺(tái)：

國(guó)內(nèi)唯一一個(gè)從事業(yè)余巡天的私人天文臺(tái)，由我國(guó)業(yè)余天文學(xué)家高興籌建，該天文臺(tái)位于新疆烏魯木齊市南郊甘溝鄉(xiāng)小峰梁，海拔2080米。

SASP：

Supernova and Asteroid Search Program，是星明天文臺(tái)的系外超新星及主帶小行星搜索計(jì)劃，該項(xiàng)目是對(duì)河外星系進(jìn)行拍攝巡天，也利用子夜時(shí)間對(duì)沖日點(diǎn)附近的黃道進(jìn)行小行星搜索任務(wù)。

Ia型超新星：

它是由雙星系統(tǒng)中白矮星吸積物質(zhì)，到超過(guò)錢(qián)德拉塞卡質(zhì)量極限（約1.4太陽(yáng)質(zhì)量）而產(chǎn)生爆發(fā)，結(jié)果將其完全化為灰燼并徹底毀掉。

（責(zé)任編輯 張長(zhǎng)喜）