热爱天文学的你,也有机会发现新星!教程来了

06-24 09:00

最近,中国科学院专业团队与业余天文团队合作,发现了一颗新的彗星——南山-哈恩彗星。到目前为止,世界各地的天文台和专业科学家的数量以及他们手中的“武器”都不足以覆盖整个天空,所以业余天文学家的观察可以很好地填补专业科学家的工作。尤其是彗星、流星雨、变星、超新星等星体或天象,出现的时间和空间都非常随机。业余天文学家甚至更普通的天文爱好者都有一定的机会去发现新星。


想来你也好奇,业余爱好者有什么办法可以参与进来?大家一起来看看吧!


专业-业余合作


在中国科学院新疆天文台与明星团队合作的专业——业余合作项目——NAS行星搜索中,明星团队成员在新疆天文台南山观测站1米光学望远镜拍摄的数据中发现了一个移动目标,当时亮度约为20星。这个目标有明显的彗星活动和1.8~3角秒直径彗发,长度30分左右~彗尾4角秒。


NAS行星搜索项目发现的图像(左)和半米望眼镜后随观察的图像(右)。


此后,来自世界各地的许多观察者获得了更多的图像,这些图像或多或少地显示了彗星的特征。随后,国际小行星中心发布通知,正式宣布该目标为彗星。德国业余天文学家罗伯森·哈恩分享了这一发现,首先发现并报告了其NAS团队和最早报告其特殊轨道的发现,并再次编号并命名为南山-哈恩彗星。


随着技术的不断创新,业余天文学家可以得到一副好看又好用的小望眼镜,或者修建一个绕过城市光污染和空气污染的远程天文台。标准数据类型的确认和推广,以及开源软件的普及,让业余天文学家有机会使用专业的控制软件和分析软件来处理数据。这些变化丰富了业余天文学家的观测方法,大大提高了观测效率,进而慢慢改变了业余天文学的研究领域和研究方法。降低技术门槛也有利于专业-业余合作。


在过去的10年里,我国业余天文学呈现出蓬勃发展的趋势,10多个远程天文台相继建成。这些星明天文台尤其是2007年建成的,位于中国科学院新疆天文台南山观测站。天文台采用“无人值守”的远程控制方式,运行近10个观测项目。明星团队发现了近300颗彗星、行星、超新星、新星和各种变星。我们国家比较活跃的业余天文台还有北冕天文台、敷山天文台、绿野天文台等,他们还做行星搜索、测光等工作。


公共天文学项目


在过去的20年里,随着计算机、网络信息等技术的发展,天文学进入了大数据时代。大量的数据为天文学研究提供了更多的样本和更多发现新目标的机会,但专业科学家们似乎对这些信息感到困惑。虽然人工智能的发展肯定会帮助他们更有效地处理数据,但是天文数据中的噪音往往会给人工智能带来很大的障碍。一些重要的发现常常存在于“非典型”模式中,人工智能如果“学艺不好”,很可能会出现错误或漏判。业余天文学家和天文爱好者可以更好地帮助人工智能凭借人脑优势和人数优势进行深度学习,从而帮助职业科学家检查和填补空白。


星系动物园是国外具有代表性的公共天文学项目。这个项目简洁的操作提示和简单的操作方法,让参与者在自己的电脑上轻松为学术研究做出贡献,无需任何专业背景、专业知识或专业培训。在产生一些开源分析数据的同时,它还取得了令人兴奋的成果,包括已经发表了360多篇相关论文。如今,星系动物园项目已经超越了天文和星系的范围,已经扩展到数百个项目,如科学、人文和艺术,并升级为宇宙动物园。行星猎人等是海外典型的公众天文学项目。


通过宇宙动物园项目中的暗能量巡天项目,公众可以寻找强引力透镜。


在中国,公共天文学项目也取得了长足的进步,其中公共超新星搜索项目和脉冲星搜索计划是规模庞大、影响广泛的主要项目。公众超新星搜索项目是由明星团队与中国虚拟天文台合作开展的宇宙新星搜索项目之一,也是基于国内业余天文观测数据首次实施的公众天文项目。项目的初衷是让任何对新星体搜索感兴趣的普通人都有机会参与到专业的天文发现中,而不要求参与者有特殊的天文基础知识。


参与者只需观看图片,在公众超新星搜索项目系统中搜索,如果发现异常目标就报告。具体而言,如果一个星系中出现了超新星,那么在这个星系的照片中就会突然多出一个星点。参与者将新照片与历史照片(参考依据)进行比较。如果发现符合超新星特征的新星点,可以提交给系统。经高级用户或管理员核实并发布公告,然后由世界各地的天文台拍摄光谱,经认证后即可确定。


参与者只需观看图片,搜索,寻找可疑目标,并在公众超新星搜索项目系统中上报。


正常情况下,星明天文台一夜之间可以跟踪成千上万的星系。虽然这个项目的信息量没有星系动物园大,但是它有人性化的交互体验和系统化的管理体系。自2015年推出以来,已有1万多名客户参与该项目,远远超过国内专业科学家。来自全国各地的50多位业余天文学家和天文爱好者通过这个平台获得了21颗超新星、12颗河外新星等关键发现。


寻找脉冲星计划是由“中国天眼”团队和阿里公益机构联合推出的一项简单的移动公共科学活动。该计划的参与者只需在手机上浏览几组照片,查看疑似脉冲星的信号,就可以帮助系统实现机器学习,然后选择更可靠的脉冲星源。它于2019年9月初上线。截至2022年3月中旬,已查看超过1000万张照片,帮助“中国天眼”团队识别和选择脉冲星源。


伴随着“中国天眼”、郭守敬望眼镜、巡天空间望远镜等主要科学设备已投入使用或即将投入使用。国内部分科研团队正在积极开发一批公共科学项目,涵盖引力镜效应、快速射电暴力等前沿领域。期待大家一起参与,找到属于自己的明星!


来源/《中国航天报·飞天科普周刊》


文/梁雷


原题:“喜欢天文学的你,也有机会发现新星!教程来了”


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