查看原文
其他

一群普通人,试图成为超新星“猎手” | 三明治

星一 三明治 2023-08-24


文 | 星一



太阳仍在壮年,按照理论研究太阳的寿命有百亿年,如今刚到一半。


宇宙的时间感截然不同。一些比太阳质量更大的恒星,葬礼可能长达数月——爆炸,星核与星壳分离,分外明亮,因此被称作“超新星”。


绚烂,像是一场宇宙的烟花。神秘,中国古代把它称作“客星”,它可能会留下中子星、黑洞等等。同时,危险,如果超新星在太阳的位置,地球有可能被烤成一团气体。


上一次人类肉眼见到的超新星,位于大麦哲伦星系。说来有趣,麦哲伦在旅行地球时,发现了这个星系,人类尚未弄清自己的家,已被更大的神秘所吸引。


承认吧,我们就是有这种癖好,用我们的有限去触碰无限,越恐惧越触碰,越触碰越恐惧,享受其中被吞噬的快感,矛盾的浪漫。有人沉迷理论与研究,有人沉迷科幻小说,还有人对于触碰的这一刻上瘾——


这群由普通人组成的超新星“猎手”团,总共上千人,聚集在名叫由中国虚拟天文台和星明天文台联合举办的PSP(公众超新星搜寻)项目里。


星明天文台


星明天文台是一家业余天文台,业余爱好者通过业余天文台拍摄的照片,寻找超新星的痕迹。听起来不可思议。


但很有可能实现,也确实不止一次,他们有人成为新的超新星的第一个发现者。项目里第一个发现人,甚至只是个10岁的孩子。


我的中文系同学周文杰也是其中一位,他已经发现了三颗超新星,三颗河外新星。我很好奇,这到底是怎么做到的?以及,我也可以吗?



白点和噪点


想要加入PSP项目,需要在官方网站回答十个问题,全对才能进入下一步。其中一个问题是——


下列说法正确的是:

A,我可以提交很多可疑目标

B,一般看差不多100张图片就会发现一颗超新星

C,看图时间一般差不多在夜里整点


看图片和提交,是PSP项目成员最开始的主要工作。每天,星明天文台拍摄照片,在十二个整点时间统一发布,天气不好时总共只有五百张,天气优秀时则有上千张。


这些照片,在我看来毫无意义,就是一片黑色中散落着一堆白点,我统称黑色为“天空”,白点为“星星”。


一张照片也确实无法说明什么,要分析图片,需要同一个中心拍下的、几乎完全一样的历史照片,才能发现奥秘:有没有新增的“白点”?哪怕它在屏幕里看起来比芝麻还小?有点像“大家来找茬”。


新增白点意味着拍到了新的光。或许只是拍摄的噪点,或许是多了一颗“星星”,或许是一颗难以发现的“星星”突然变亮了,有可能就是正在爆炸超新星。


还好我们有计算机,计算机会帮忙相减两张照片,只留下新出现的部分,方便过滤比对。


来,试试看(左均为电脑处理结果,右一新图、右二历史图片)


“一般看差不多100张图片就会发现一颗超新星”是错误答案,它被放在问题里,很可能是提示这份工作的枯燥、漫长。


周文杰在2021年初进入了网站。在正式看图前,他计算了实际上可能的概率,这个结果很残忍——


在网站首页,“搜寻大神”显示着成员总共浏览照片次数的排名,第一名总共查阅超过68万组照片;


近几年,每年项目里,真正发现超新星并获得证认的次数,都是一位数;


简单的除法。用“搜寻大神”的查阅量除以大神参与发现的超新星数量,结果是,平均每几千次比对,才能真正发现一颗。比较倒霉的话,大约得看上万次才能成功。


失败,枯燥,是猎手都得经历的第一阶段。周文杰向我展示了后台,总共有九十余条怀疑报告,都是发现了新白点的喜悦。但是,嗯,很有可能没有一条是真的,他们将收到“很遗憾”、“噪点”的反馈。


2021年的周文杰就是提交报告的一员。他要做的事只停在第一步,寻找照片到底有没有新的白点,找到了,就提交——这颗超新星在哪儿?有没有可能不是超新星?无从得知,先提交了再说。


周文杰有点网络社交恐惧。打一开始,他并不想加入任何社群。但在被“很遗憾”淹没后,他决定进群看看,这到底该怎么看?




宇宙户籍科


寻找新的超新星,像是一场“星口普查”。


“恭喜天文学家发现了火星!”


看到这句话意味着失败,尴尬的失败,也是常见的失败,以至于这成为了一句爱好者内部的调侃。


一个真实的例子,也是不幸的例子:出现了一个尤为清晰的白点。上报呢?是光学瞬变吗?以前观察时都没有出现过,真是大发现。


等一下,这是太阳系,好像漏了排除行星…....墨菲定律生效了:恭喜你发现了火星。


这个故事具有教育意义,着重强调了排查的过程。


回到刚才的照片,计算机通过归算后,白点其实都有了意义——如果计算机找到了它的坐标,一个客观的、同种坐标系统里唯一的坐标,像是星星的身份证号。


一种归算结果,绿色为计算机识别内容(来源归算网站)


到这一步,计算机可以退场了,人类上场。


星表是一个巨大的目录,包含着各种不同的星体。在一串数据库里搜索坐标,查找这个奇怪的星星是不是已经登记在册,有可能,新发现不过是颗路过的“流动星口”,这让我想起了户籍科的民警们。


搜查工作是否漫长,取决于人的知识,有人能凭借经验快速筛查——“它不可能是超新星!光点边缘如此尖锐,九成九是一个噪点!”


总是噪点!一颗优秀的噪点拥有瞒天过海的能力,它当然不会出现在任何星表里,它当然没有人上报,因为那里什么也没有。


2021年12月5日,有人上报了一个可疑目标,psp管理员翻阅了往日照片,发现同样的目标在昨天就被驳回了。它长得尤其像噪点,一个白色小点藏在星芒上。但噪点不会出现两次。


“都说噪点可能会像超新星,谁能想到超新星还能长得像噪点!”周文杰总结。


“罪魁祸首”


这成了发现人尤其多的一颗超新星,总共十一人,包括第一个上报人、第二个上报人、驳回的人、发现不对劲的人……这也绝对不止迷惑了他们,在国际上报网站上,其他机构也犹豫了。


对了,这是周文杰第一次参与发现了超新星。




倒霉蛋和幸运儿


周文杰真的很努力,有过一段时间,他会看图直到凌晨三四点,也很少错过某一天。


周文杰也真的很倒霉。


2021年9月11日,有三位psp项目成员发现了可疑目标,最后被证实是河外新星。其中一人和周文杰差不多同时参与项目,另外两人刚参与不久,有人的阅图组数是三千多组。


这时,周文杰的阅图组数已经有十六万了。这天,周文杰在写作业,没有看图。


“花了几个小时收拾心情。差点气得一个礼拜不想看图。”还好周文杰没这么做。因为两天之后,他遇到了自己的第一颗新星。


最终,周文杰在阅览了162817组图片后,成果破零。顺便一说,这是psp项目有史以来的最高纪录。


运气,或者说缘分,对业余天文爱好者来说,的确存在。在后来别的星体发现中,周文杰又经历了类似的痛苦:他奋战在图库前,搜寻结果,时有时无。而另一位同伴,搜寻中发现的星星,两人都没见过,最终被证认为“unique type”,意思是“尚无法分类的种类”,稀有——这样的事发生了两次。


这就像一个人掘金数日颗粒无收,而有的人在后院就能锄到金子。但比起其他机构,作为业务爱好者的psp项目,都实在是弱小。


要确认一颗超新星,得向全球权威机构提交报告申请。


真正上报的过程,是一场“厮杀”,猎手此刻是野心勃勃的淘金者,他们面对着同一片土地,目标相同,工具不同。


超新星爆炸的过程,是先猛烈变亮,再逐渐黯淡。而不同的摄像机,能识别的光亮不同。


有的天文台设施完善,早在超新星发出征兆时就已拍下,他们是拥有掘地机的淘金者。


星明天文台的镜子可能并没有特别大的优势,当它能识别出光时,超新星也许快接近最亮的时间了,他们只拥有一把铲子。这意味着,也许早在他们之前,已经有人铲到了那枚金块。


2021年10月25日,一颗奇怪的星星出现了。在照片上看来,它远离了M31星系,靠近银河系,若是银河系内,未免暗了些,可实在不像M31星系内,有可能是矮新星而非超新星。


星星与M31


这次,他们邮件联系了一些研究者,在等到光谱结论确定为新星时,才决定上报。它确实被证认为新星。


并且,有一种可能,这颗新星和其他已被发现的两颗新星一样,在星流里。


星流是宇宙残酷的一面,它是战俘。一个小星系,遇到了星系,被撕碎成为一条纤细的俘虏,它不再独立。它关于宇宙的历史和规则。


如果这颗新星的确在星流里,那么,这就是人类第一颗由业余天文台发现的位于星流中的新星。


好运还是会来到的。




我们和宇宙


女友曾经问过周文杰:“你不觉得看星星很可怕吗?”


周文杰不觉得,他实际上并不能看到那些遥远的星星,而这正是他喜欢天文的原因:“我就是想看到那些我看不到的东西。”


在psp项目里,经过超新星的洗礼,有兴趣的人可以探索更多星体。一些同好由此入门,从而转为学习天文学。


一些成员登上了新闻,包括10岁的孩子、残障人士、一对大学情侣。


负责人也多是业余爱好者,但他们的成果斐然。


80后负责人,孙国佑,是中国首颗银河系新星发现者。


星明天文台的创始人,高兴,共计发现彗星3颗、小行星11颗、超新星65颗、新星43颗、矮新星33颗、高光度红新星1颗、其他各类变星206颗,独立发现11颗。


由高兴和同伴发现的小行星,最终命名为“孙国佑”星。


孙国佑和高兴共同发现的小行星,最终命名为孙国佑孩子的名字,这是给孩子的礼物。


据说,星明天文台,除了意味着“星空清明”的好兆头,也包含了两个名字:高兴与带领他看星星的人。


这或许是天文爱好者的浪漫。周文杰记得他对天文的执念之一,就是在高中自主招生时,听说了有竞赛学生获得的奖品是小行星命名权:“我就觉得,这也太酷了吧!”


超新星的发现者无法给星星命名,它只会拥有一串编号。


而小行星的发现过程更为漫长,从第一次发现到证认往往得花几年,不到最后一刻,也无法得知谁才是真正的发现者。


当然,后来周文杰才知道,对于业余爱好者,小行星不能使用发现者的名字。


周文杰不敢许诺未来能不能发现、能发现多少小行星,但是他列出了自己希望命名的对象:psp项目的伙伴;父母;爱人;天文协会……


人类如此有限,却希望寄托于无限的宇宙。你可以说这是妄想,也可以说这是浪漫。






阅读更多作者作品

告别文庙路

杨岚:隐居在杭州,斫琴的人

七月,我离开杭州和新闻 ,来到上海

离开北京的人越来越多了


·    ·    ·    ·    ·


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存