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在高中天文社结缘 “00后”大学生情侣发现7颗新天体

光明网 2021-09-29 16:11 点击:

  “00后”大学生情侣发现7颗新天体

  组成我们身体的元素都来源于上一代恒星 我们都是星辰的孩子

  “00后”大学生情侣丁乙和蒋昕玙都是业余天文爱好者,他们一起参加由星明天文台和中国虚拟天文台开展的公众超新星搜寻项目(简称PSP),二人累计发现了7颗新天体。其中丁乙参与发现6次,蒋昕玙参与发现3次,有2颗超新星由二人共同发现。他们都取得了PSP项目的新人奖和发现奖,丁乙还因为累计看图超过10万张,取得贡献奖。

  丁乙和蒋昕玙都是苏州人,在高中的天文社结缘,他们的经历在网上被称为“宇宙级别的浪漫”“人类高质量爱情”。目前丁乙就读于中国地质大学(武汉)地理科学专业,蒋昕玙就读于西北工业大学飞天班。在一段采访视频中,丁乙说,组成我们身体的元素都来源于上一代恒星,我们都是星辰的孩子,两个碳基生物能在这颗地球上相遇、相爱,是一件几率非常非常小的事情。

  永远也不知道下一张图来自什么星系,里面有没有超新星

  超新星是银河系之外的星系中某个大质量恒星死亡时发生的大规模爆发,反映在图片上就是某个星系中突然多了一个星点。PSP项目主要就在寻找这些星点,它们可能是河外新星、超新星、小行星等不同星体。项目自2015年7月29日上线,由星明天文台、国家虚拟天文台的高兴、崔辰州担任主要负责人,联合全国各地的业余天文专家,希望吸引对新天体搜索感兴趣的普通民众参与到专业的天文发现中来。

  丁乙第一次关注到PSP项目时刚刚满14岁。在一则新闻里,PSP项目第一个超新星业余发现者廖家铭吸引了他的注意。2015年,还在安徽合肥读小学五年级的廖家铭,通过PSP项目发现了第一颗超新星,之后廖家铭坚持看图,在2015-2017年度达到有效发现最多,还取得了达人奖。丁乙顺藤摸瓜,找到了PSP项目网站,也注册成为了会员。

  这时的丁乙还只是个对天文有兴趣的初中生,专业知识储备量不高,他还记得成为初级用户需要连续做对5道超新星搜索方面的测试题,“不过不限制次数,可以多做几次,只要全对就行。”

  通过小测验之后,丁乙就开始根据星明天文台的教程,学习如何看图识别超新星。在环境复杂的星空,只靠计算机不能准确捕捉目标,数以百万计的小行星、宇宙射线、相机噪点等都可能被认为是疑似目标,人眼识别就起到了关键作用。

  PSP项目提供两种图片给用户识别,历史图和新图叠加形成的静态强化处理图,减去了星空中重叠的部分,用户只需要在其中寻找看起来像亮斑的星点。如果是看动态图,就需要用户手动在历史图和新图之间来回切换,从不同部分中发现可能的目标。丁乙很快就掌握了看图方法,他觉得这个项目的专业门槛不高,很适合有热情的天文爱好者。

  PSP项目系统在一天中的几个整点出图,系统发送提示信息后,用户只要手动刷新就能开始看图。系统设定用户看一张图的时间不能超过3分钟,发现疑似案例就提交给高级用户判断,收到回复就算完成一套流程。

  过程听起来通俗易懂,但想要解锁发现一颗超新星的成就却并不容易,甚至是漫长和枯燥的。丁乙刚开始看图时还不熟练,速度不快,误认目标也是常有的事。最初几次,在满怀期待地提交了疑似目标后,又收到高级用户的排除反馈,丁乙会有些失落。不过他说,时间一久,就泰然处之了。他渐渐地把看图当成一种游戏,自己永远也不知道下一张图来自什么星系,里面有没有超新星,有种开盲盒的新鲜感和刺激感。

  如果高级用户判断该星点是新目标,就会上报到相关机构,使该新星获得一个临时编号。后续可能还会有大天文台给这颗目标拍摄光谱,授予它永久编号,这样才算真正发现了一颗超新星。

  从初二开始入门看图,丁乙面临着接踵而至的中考和高考,课业压力一直不小,不过父母并不觉得他在浪费时间。丁乙的父亲是一名地理老师,从小就给他讲天文和地理知识,还在家里的阳台上支起天文望远镜,支持丁乙观测星空。

  自己做的这一点点事情,比起科技工作者们来说微不足道

  升入高中后,丁乙把超新星搜寻项目介绍给高中天文社的小伙伴们,蒋昕玙就是其中的一员。大家还一起组成了业余巡天小组,方便时常交流讨论。

  在蒋昕玙的印象里,丁乙看图特别快,黑白的星空图像,丁乙只用两三秒就翻过去一张。丁乙觉得自己就是看多了,练出来的。从2015年12月底正式开始看图,在六年时间里,他总共看图172203张,平均每年发现1颗超新星。这样的高效率在PSP项目团队中获得了认可,丁乙在今年获得了升级,意味着他能进入后台帮助高级用户先行初步筛选由初级用户提交的疑似图片。

  丁乙加入PSP项目时,这个项目在国内才刚刚起步,用户不多,随着近几年知名度的提高,目前的注册用户已经达到好几万了。项目初期,星明天文台通过一台星特朗C14施密特-卡塞格林望远镜拍摄图片,今年增加了半米望远镜后,出图量也直线上升。在星明天文台的官方网站上,罗列了专家组成员的资料,除了台长高兴,还有15位老师,就是传说中的高级用户。随着出图量和初级用户持续增长,仅有的高级用户工作量倍增,经验丰富的丁乙就承担了一部分进阶工作。

  星明天文台的拍摄站点在乌鲁木齐市南郊甘沟乡小峰梁,拥有着优良的天空环境。当地虽然在时间上使用东八区北京时间,但从地理位置上来看,乌鲁木齐观测点位于西部,比北京更晚迎来星空。丁乙锻炼出来超快的看图速度,也是因为他心里暗暗地有点着急,世界上的天文爱好者千千万,有限的超新星一旦被别人先捕捉到并提交申报,即使自己也看到了,但还是无法被列为发现者。“比如日本也有很多的业余巡天爱好者从事超新星观测。他们在地理位置上更靠东,比我们更早迎来日落,出图和看图时间更提前,就增加了发现超新星的机会。”丁乙说。

  星明天文台共有四个观测点,丁乙和蒋昕玙很期待之后可以过去参访。丁乙说,他很敬佩台长高兴老师,正是有如他这样致力于科普天文的老师们,才能让青年一代更多地将目光投向宇宙。

  丁乙和蒋昕玙最初参与PSP项目是源于爱好,能在繁忙的学业中坚持下来,是因为心里希望为天文事业贡献一点小小的能量。但快速火遍全网还是让他俩没想到,蒋昕玙说,有以前的同学和朋友在网上看到热搜,就转发信息过来。但他们还是觉得,自己做的这一点点事情,比起科技工作者们来说微不足道,只是希望能通过这件事,让更多人关注天文、关注科学发展。

  在没有光污染的至暗环境中,安静地做一个来自于星辰的孩子

  在丁乙参与发现的七颗超新星中,SN2020yzq让他印象最深。当时丁乙和蒋昕玙都已经考上大学,出图当晚,他们在各自学校的天文社参加活动。蒋昕玙在教室里,在听同学分享的间隙拿出电脑看几张图,就发现了疑似的星点,她将图片提交后台,请高级用户审核。几乎是同一时间,丁乙也看到了这张图片。当时他正在户外观测,赶上出图时间,就习惯性地拿出手机看一看。本着抽空瞄一眼的心态,也没有预设期待,没想到这批图里就隐藏着一颗未被发现的超新星!丁乙还记得那张图的画质不高,高级用户向台长高兴申请了补拍。之后的时间里他就捧着手机,随时紧盯PSP项目聊天群的消息,甚至紧张到在操场上来回走圈,直到高级用户确认后将目标上报,他才终于有松了口气的感觉。

  因为出图之后,项目中的所有初级用户都可以判断,所以很可能有多名用户同时发现可疑目标,因此在超新星的最终发现名单上,也常常有多达十几位发现者的名字。在蒋昕玙加入PSP项目之后,二人就会经常分享看图进度,讨论疑似目标,这次在参加各自学校天文社活动时一同发现超新星,让他们觉得特别有纪念意义。

  在发现这颗超新星时,丁乙和社团同学正带着专业的天文望远镜在操场上观测,顺便开展路边天文的活动,这是一种天文爱好者们向公众免费做科普的惯用方式。天气晴好的晚上,天文社确定好适合观测的目标,将望远镜架在操场上,路过的同学都可以自由观看,由一旁的社团成员进行简单介绍。丁乙觉得,这种方式可以向更多的人科普天文,很有意义。

  除了定点观测,丁乙还有一条动态的“追星”之路,横跨了中国的大江南北。他背着单反出门,第一次拍到银河是在贵州梵净山,后来又陆续去了武汉云雾山、威海成山头、腾格里沙漠,还和蒋昕玙、朋友们一起去安吉天荒坪、盱眙铁山寺等地观测,运气好的时候还在民宿屋顶上看到过流星雨。

  蒋昕玙说,当我们仰望星空的时候,一些星空的光芒可能经过几万年才到达地球,如果能在星海中遨游,一定是十分浪漫的事。丁乙则更向往暗夜条件极佳的观星地,“像是西藏的阿里地区,或者南澳的一些地方”,在没有光污染的至暗环境中,安静地做一个来自于星辰的孩子。

  来自天文爱好者的硬核生日礼物

  丁乙和蒋昕玙的故事在网上被大家称为“硬核浪漫”,也和一个生日礼物有关。在蒋昕玙18岁生日时,丁乙想送给她一个专属于天文爱好者的、有纪念意义的礼物。通过上网搜寻,他先找到了距今18光年外有哪些恒星,接着再确认天气情况是否适合观测,然后就在自家阳台上开工了。通过单反长曝光,他终于捕捉到了银河系中属于蒋昕玙出生那天发出的星光。

  对于网友们的惊叹,丁乙解释他是根据网上的资料获得的灵感,当时并没有觉得很厉害。不过他的“硬核礼物”还有后续,他自己也收到了蒋昕玙送出的天文专属礼物。在太阳系中,木星有着丰富的云带变化,这是丁乙的观测重点。蒋昕玙了解到这个喜好后,在丁乙生日时专门挑选了木星3D打印模型作为生日礼物。丁乙非常开心,“那是个很不错的模型,云带都非常清楚逼真。”

  高中时,丁乙和蒋昕玙都参加了学校天文社和苏州市青少年天文联盟,他们一起参访上海天文博物馆,去山东威海参加天文论坛,还一起参加过天文奥林匹克竞赛。在长期的互动中,蒋昕玙觉得丁乙不像同龄的男生那么皮,做事很认真。她第一次给苏州市青少年天文联盟的微信公众号排版,是月全食专题的摄影展,丁乙的作品位列其中。他通过23张照片的叠加和长曝光,拍摄出月球在天空中连成一条直线的效果,技术过关,而且很有耐心。在丁乙看来蒋昕玙聪明、认真,而且很有灵气,两人都很欣赏对方做事的风格和态度。

  对于天文爱好者来说,两人连约会也是充满专属氛围。去年暑假时他们一起去了海南文昌航天发射场,观看天问一号的发射。“火箭腾空而起,火焰亮得像小太阳一样,引擎的轰鸣声非常震撼。”丁乙对现场的情景记忆犹新。而蒋昕玙觉得,能和现场那么多有共同爱好的朋友相聚,一起见证、一起鼓掌,心里特别充盈。

  “Just read the instructions。(赶紧读读说明书吧)”“Of course I still love you。(我当然还爱着你)”是蒋昕玙微信的个性签名。它们也是埃隆·马斯克的SpaceX公司旗下,重型猎鹰火箭的两艘回收驳船的名字,原始梗出自苏格兰科幻大师伊恩·班克斯的《文明》系列小说。

  蒋昕玙很向往能去火星看看,也一直关注太空旅行的发展进程,她表示自己很喜欢埃隆·马斯克。今年,蓝色起源和维珍银河等公司纷纷开展商业太空旅行,不过在蒋昕玙看来,这样的旅行挑战程度还不够。“行程只是在短时间内,把人类送入太空,但还没进入地球轨道,”蒋昕玙说。

  在金·斯坦利·罗宾逊的科幻小说《火星三部曲》里,就畅想了地球上百位优秀科学家、工程师登陆火星,开展科研工作、建设人类生活圈的故事。去太空旅行,上火星看一看,也是丁乙的向往。他的回答非常热血,“如果之后太空旅行的成本能降一降,那攒一辈子钱,去火星上玩一圈也挺值的”。

  丁乙在大学学习的专业是地理科学,他很喜欢自己的专业,也希望之后有机会继续读研深造。“不过在火星上,可能地理科学做科研和建设的用处比较小,地质科学更贴近一些。”丁乙对未来有着自己的规划和畅想。他甚至开玩笑说,如果真的能去建设火星上的地球村,哪怕是一张有去无回的单程票,他也愿意试试看。

  蒋昕玙的专业与航空航天更加贴近,她的学制属于本硕连读,在完成三年的本科学习后,继续留在本校攻读硕士学位,不过今年刚升入大二的她,还没确定专业方向。“可能是飞行器控制,或者飞行器动力,还不确定。”

  今年开学,丁乙和蒋昕玙升入大二,日常除了上课和参加社团活动,他们也都在参与各自学校的大学生创新创业比赛,日程排得满满的。不过,已经在PSP项目上小有成绩的丁乙,还在希望能继续拓展自己的天文边界,他想继续学习,再尝试加入星明天文台的小行星、彗星搜寻计划,开启进阶版的天文发现旅程。

  本版文/武冰聪

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