公民科学家发现罕见的灾难性爆炸恒星

“当我得知我将成为这篇研究论文的联合作者时,我激动得尖叫起来。”
Full GOTO-North node under the skies of La Palma.
拉帕尔马岛上空的全景 GOTO-North 节点。图片来源:K. Ulaczyk

两年前,一个由 天文学家 组成的团队向世界各地的 公民科学家 求助,参与 Kilonova Seekers 项目。该项目于2023年7月启动,任务是让志愿者们仔细检查由分布在地球两端的名为“引力波光学瞬变探测器”(GOTO) 的 望远镜 每天捕捉到的全天图像。

在六个月内,Kilonova Seekers 的2000多名志愿者为研究人员贡献了超过60万次分类,共 促成了20项新发现。现在,天文学家们在《 天文学与天体物理学 》杂志上公布了该项目的首次重大发表成果:一颗近乎实时观测到的、极其明亮的爆炸恒星。这颗现称为 GOTO0650 的宇宙天体,天文学家们已确定它是一颗灾难性变星——其亮度在短短两天内增加了2500倍。

严格来说,灾难性变星并不是一个单一的天体。它是一个致密的双星系统,由一颗白矮星和一颗附近伴星组成,白矮星正在从伴星那里吸积物质。偶尔,这些物质在围绕白矮星的气体盘内达到临界温度和密度,从而引发一次耀眼的光和能量爆发。

据 Kilonova Seekers 项目联合负责人、华威大学天文学家 Tom Killestein 介绍,如果没有公民科学家的帮助,这个发现很容易就会在浩瀚的夜空天体中被忽略。

Killestein 在一份声明中 解释道:“令人惊奇的是,公众志愿者在 GOTO 望远镜拍摄图像后的3.5小时内就将这颗恒星识别为一个有趣的物体。” 他补充说,志愿者的参与“并没有止步于此”。

“公众的回应非常热烈,”他继续说道。“它被标记出来,以便 Swift 和 Einstein Probe 等太空天文台进行进一步观测。GOTO0650 的亮度足够让业余天文学家使用自己的设备拍摄出令人印象深刻的高质量观测数据,这些数据是论文的关键部分,也确实[帮助]我们理解了这个天体。”

The discovery image that the Kilonova Seekers volunteers first saw of GOTO0650 when it went into outburst. The science, reference, and difference images are shown: the "science" image taken on the night of discovery, the "reference" image taken a few months prior under the best sky conditions, and the "difference" image which uses an algorithm to subtract out all objects which have not changed in brightness between the science and reference. The very bright star in both the science and difference images is the object itself - it brightened by about a factor 2500x. Discovery Image Credit: GOTO, T. Killestein, University of Warwick
Kilonova Seekers 志愿者们首次看到的 GOTO0650 爆发时的发现图像。图中显示了科学图像、参考图像和差分图像:“科学”图像拍摄于发现当晚,“参考”图像拍摄于几个月前,当时天空条件最佳,“差分”图像则利用算法减去所有在科学图像和参考图像之间亮度未发生变化的物体。科学图像和差分图像中非常明亮的星体就是目标本身——它的亮度增加了约2500倍。发现图像来源:GOTO, T. Killestein, 华威大学

得益于志愿者的快速响应,天文学家们得以收集到关于这颗恒星的相当完整的数据集,包括 X 射线、紫外线和光谱测量以及业余天文学家的目视观测。从这些数据来看,GOTO0650 是一种被称为“周期弹跳星”的罕见灾难性变星,处于其最终阶段。

GOTO0650 对于专业太空观测者来说是一个令人兴奋的发现,但对于保加利亚的 Svetoslav Alexandrov 等普通的 Kilonova Seekers 成员来说,意义非凡。

“索非亚(保加利亚)的早高峰交通糟透了,所以我在公交车上需要找点事情做,而参与公民科学是一个很好的方式,” 他说道。他还补充说,当他得知自己无聊时的观星行为能让他成为研究论文的联合作者时,“我激动得尖叫起来”。

Alexandrov 说:“我敢肯定,街上的人看到我尖叫和跳舞肯定会觉得奇怪,但我不在乎。” “我知道我是一名重大发现的联合发现者,而这才是最重要的。”

 

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