穿越时空的发现 ——公众超新星搜寻项目2021年首个发现

作者|赵经远

1923年12月11日（如无特别说明，文中所有时间均为北京时间），美国天文学家埃德温·哈勃正在威尔逊山天文台对M31进行观测。很快，一个星点引起了他的注意，在前几天的底片里这个位置空无一物，他意识到自己发现了一颗位于M31中的新星。这颗新星现在被编号为M31N 1923-12c，意为1923年12月在M31中发现的第3颗新星。

时光悠悠，一转眼来到了2012年1月21日，日本业余天文学家西山浩一和椛島冨士夫也在M31中发现了一颗新星候选体，他们将其编号为PNV J00423804+4108417。一天后霍比-埃伯利望远镜获取了它的光谱，确认该候选体是M31中的He/N型新星。它现在被编号为M31N 2012-01c，然而更有趣的是，天文学家发现它与M31N 1923-12c来自相同的前身天体，也就是说，这是一个少见的再发新星！

M31N 1923-12c（左）与M31N 2012-01b（右）（图像来源A. W. Shafter等人）

 

不知不觉我们来到了2021年7月3日。当日凌晨4时许，张宓在半米望远镜-公众超新星搜寻项目拍摄的M31核心附近区域的原始图像中，发现一颗候选体，亮度17.5星等（无滤镜）。经查验，发现该候选体位置非常接近M31N 1923-12c和M31N 2012-01b，疑为M31N 1923-12c有记录的第三次爆发。11时公众超新星搜寻项目网站放出了这批图，但半个小时过去始终无人提交。于是，该候选体由张宓上报至天文电报中央局暂现天体证认页（CBAT TOCP）和暂现源命名服务网站（TNS），获得编号PNV J00423807+4108423、AT 2021rno，内部编号PSP21B。随后，张宓又联系了图尔库大学的天文学家Steven Wiliams，告知其这一疑似再发新星爆发的发现。

发现图像

 

发现者：张宓、高兴

发现时间：2021年7月3日02:11:15

发现亮度：17.5星等（无滤镜）

CBAT TOCP上报链接：http://www.cbat.eps.harvard.edu/unconf/followups/J00423807+4108423.html

CBAT TOCP页面

 

TNS上报链接：https://wis-tns.weizmann.ac.il/object/2021rno

TNS页面

 

7月4日，利物浦约翰莫尔斯大学的Matt Darnley和图尔库大学的Steven Wiliams两位天文学家使用利物浦望远镜获取了该候选体的光谱，并于当天下午发表了ATel#14750（https://www.astronomerstelegram.org/?read=14750 ）。他们指出该候选体的光谱与2012年爆发期间相似，均为He/N型新星，暗示M31N 1923-12c的再发周期短至9年，属于再发周期10年之内的快速再发新星。

ATel#14750原文

 

以下为ATel#14750全文翻译（翻译：赵经远）：

 

AT 2021rno：光谱证认与再发新星M31N 1923-12c疑似第三次爆发

 

ATel #14750；M. J. Darnley (利物浦约翰摩尔斯大学), S. C. Williams (图尔库大学)

2021年7月4日；世界时09:35

可信度认证：Matt Darnley (M.J.Darnley@ljmu.ac.uk)

 

主题：光学，新星，暂现源

 

AT 2021rno（https://wis-tns.weizmann.ac.il/object/2021rno ）被通报为与M31中的已知再发新星M31N 1923-12c（亦被称为M31N 2012-01b，见ATel #3914，https://www.astronomerstelegram.org/?read=3914）位置一致的暂现事件。

 

世界时2021年7月4.16日，利物浦望远镜暂现源快速采集光谱仪获取的光谱显示出强烈的巴尔末发射线，半峰全宽为5900±300km/s。

 

该光谱也显示出He I发射线的初步证据。这与2012年爆发的He/N型分类一致（ATel #3914）。

 

Hα线和Hβ线的谱线轮廓高度不对称，可能表明它们仍然处于光学厚（optically thick）。

 

该光谱证认AT 2021rno是一次新星爆发，并暗示M31N 1923-12c的再发周期短至9年。比银河系再发新星天蝎座U的爆发更为频繁，增加了M31中大量“快速再发新星”（Darnley & Henze，2020，https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020AdSpR..66.1147D/abstract ）的数量（已知的19个M31再发新星中，有11个再发周期≤10年）。

公众超新星搜寻项目现有设备：C14（左）与HMT（右）

 

半米望远镜于2021年6月7日正式加入公众超新星搜寻项目，与原先的C14合并运行，同时出图，有望提升公众超新星搜寻项目的发现频率。AT 2021rno是半米望远镜加入公众超新星搜寻项目后取得的首个发现，也是公众超新星搜寻项目今年首个获得证认的发现。自2015年7月28日上线至今，PSP项目已累计发现34颗超新星及新星候选体，其中18颗超新星及7颗M31新星获得证认。

 

250万光年外的一颗新星，穿越了时空，串联起将近100年的时光，埃德温·哈勃，向您致敬！祝贺张宓和高兴两位老师，特别感谢Matt Darnley和Steven Wiliams多次为星明天文台发现的暂现源拍摄光谱、进行证认！