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锁匠拍了几张照片居然登上《自然》期刊连专家都赞口不绝 ...

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发表于 2018-3-3 23:44:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
最新出版的国际著名期刊《自然》上发表了一篇有关超新星的论文,该论文的作者之一是位阿根廷的锁匠,他的故事值得中国民间业余科学爱好者(民科)关注倾听。
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论文“A surge of light at the birth of a supernova”发
一次普通观察无意中拍下超新星诞生过程

2016年9月20日凌晨,阿根廷首都布宜诺斯艾利斯的西北300公里的罗萨里奥市的夜空天高云淡、星云灿烂,58岁的锁匠维克多·布索(V. Buso)正在他家屋顶上搭建的天文观测台上为星系NGC 613拍摄天文照片。为了这个屋顶上的天文台维克多是破釡沉舟,忍痛卖掉了祖上传下来的一块土地。

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维克多·布索家和他的屋顶天文台。
螺旋型星系NGC 613是我们银河系的近邻,离地球仅有6300多万光年。维克多对该星云情有独钟的道理也很简单:“我选择这个星系有些偶然,在那片天空上的众多星系中,它秀发飘逸形状美丽,它还有亮暗相间的云纹。”
看来不仅靓女有更多的回头率,漂亮的星云也会受到更多的关注,爱美之心人皆有之。

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星系NGC 613
那个晚上维克多为他的40厘米望远镜装上了新的照相机,对着星系NGC 613拍摄照片一张又一张,比为美女模特儿照相还要专注耐心。天文摄影需要长时间曝光和多次叠加成像,很花时间的,大约用了一个半小时,维克多取得40张照片,没有一张令人有怦然心动的感觉。

休息了45分钟后,维克多恢复了观察。他开始拍摄20秒长曝光图像,并将它们叠加起来增强对比度。过了一段时间,维克多发现他的照片与天文台网站上的图像有些不同,不过开始的区别仅仅只是一个像素。但是随着图片不断的叠加,这个异常的光斑越来越亮。
维克多回忆道:“'我的天哪,这是什么?'我惊呼了起来。”
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红色箭头所指处即是SN 2016gkg,出现时间为9月20日05:57UT,请注意该处在04:44
维克多意识到他需要尽快与天文学家联系以验证他的发现。但是深更半夜他无法联系任何人。他给他的同好——天文业余爱好者、美国变星观测者协会(AAVSO)会员Sebastián Otero——发送了一些照片,希望对这个奇怪的事件加以确认,并商量下一步该做什么。

维克多决定在第二天晚上再次聚焦那片星空,看看那里是否有一颗超新星在闪耀。 “我走向望远镜,调整好角度,按下快门,”他说。照相机展示了一颗美丽的超新星,他的名字现在叫做SN 2016gkg。当他看到图像时,他高兴得跳了起来。
维克多·布索是有史以来第一个观察并纪录下了超新星的诞生过程,这个发现不仅对维克多,而且对整个天文学的影响极为深远,有关论文“A surge of light at the birth of a supernova”发表在2018年2月22日的《自然》杂志上。
该论文的作者——专业研究人员Melina Bersten和Gastón Folatelli——都认为维克多的照片在同类照片中出类拔萃。“维克多·布索”的大名也出现在该论文的作者名单上,排行第七。
超新星诞生初期阶段被影像记录意义重大

“我们认为这是观测者第一次在相机上实时记录下来了超新星的诞生过程。大多数超新星在爆炸后数小时甚至更长时间才被发现。但是,维克托·布索抓住了超新星诞生的一瞬间,”Bersten说。不仅如此,她补充说:“他抓住了超新星难以捉摸的初始演变阶段。”
超新星是许多恒星的必然归宿:质量大于8倍太阳质量的恒星演化到末期,其内部核燃料渐渐耗尽,当热核反应的能量不足以平衡巨大的向心引力时,恒星本体向中心急剧的坍缩,最后形成一颗超新星。快速急剧的引力坍缩在恒星内部造成高温高压状态,有压迫必有反抗,从而引发新一轮更为激烈的热核爆炸,爆炸的残骸以每秒数千公里的速度向外喷射,辐射的光芒可以比10亿个太阳还亮。
最近的研究表明,宇宙中每秒种大约有五十多颗恒星走上末路时会以自爆方式终结自己的生命。更使科学家惊叹的是:人有千面,星有百态,这些恒星最终宿命都各有不同。寂静的夜空中,超新星爆炸此起彼伏、千姿百态,就象节日夜空中㶷烂的烟花。
但是这些超新星离开地球都十分遥远,很难被我们观察到,或者是被其它星云遮挡;专业天文台的望远镜对它们也是望尘莫及。而在我们银河系的周围,超新星爆炸的光芒对于大型望远镜又太强烈。用天文台的望远镜观察这些超新星犹如目视强光手电筒,非常不合适。
天文业余爱好者在此领域大有可为

观察研究银河系周围的超新星,天文业余爱好者就有了用武之地。这些超新星的亮度足够被家用天文望远镜观察和拍摄,有的甚至肉眼也可看得清楚。而且天文爱好者一般只专注于某几个星系,当超新星诞生时他们能在第一时间观察到,就像幸运的锁匠维克多·布索所做的那样。
对超新星诞生一瞬间的观察研究至关重要。如果说超新星从爆发、演变到消失就像一本书,那么这本书中间和结尾已经被阅读过无数次,它们的情节也都大同小异。但是这本书的起首却鲜有人知,充满了神秘感。于科学研究而言,超新星爆发的一瞬间恰恰最有意义,在这个过程中有许多物理学参数经历巨变,强烈的冲击波和电磁辐射会提供恒星内部许多重要的秘密。天文爱好者如能在这方面提供更多的第一手资料功莫大焉。
历史上,民间业余科学爱好者对科技发展贡献巨大,那时候也很少有职业科学家。今天,虽然大多数的科学研究都由专业的科学家承担,但是在某些领域,例如本文着重介绍的超新星观察,业余科学爱好者仍大有用武之地。
公元185年和公元1054年各有一颗超新星被记录在案,这是人类史书上关于超新星最早最完整的记载,它们全是被中国人用汉文字完成的。我们的祖先真是牛得无与伦比。今天,生长在中华复兴时代的炎黄子孙应该能发现更多的超新星。
来源:观察者网
内容有部分删节
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