足不出户 仰望星空

2015-08-16 12:33
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PSP系统文档
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足不出户 仰望星空
国内首个天文全民科学项目上线

 

如果用户成功通过了在线测试,成为一名普通的搜索者,用户需要在合适的时候查看图片。PSP系统会在每个整点发放一批图片,并在整点前1分钟弹窗并响音乐提醒(可选)。搜索页面如上图。

图片来源:中国虚拟天文台

超新星的出现是没有规律的,谁也无法预言下一颗超新星会在哪里爆发。如果你确信自己拥有一双“慧眼”,不妨到星明天文台和中国虚拟天文台合作开展的星明天文台公众超新星搜寻项目中一试身手。

■本报记者 胡珉琦

超新星是恒星死亡时突然变亮的现象,它爆发初期的光度变化包含着丰富的恒星演化信息。然而,超新星的出现是没有规律的,谁也无法预言下一颗超新星会在哪里爆发,科学家往往会错过它爆发的前几天。如果你确信自己拥有一双“慧眼”,不妨到星明天文台和中国虚拟天文台合作开展的星明天文台公众超新星搜寻项目 (Popular Supernova Project,PSP)中一试身手。也许,你就有机会和专业天文队伍合作找到那颗属于你的超新星。

看图寻找超新星

尽管,仰望星空是人类亘古不变的追求,但寻找宇宙新发现对普通大众而言始终是一件高深莫测的事,需要具备足够的天文知识,掌握很多物理、数学方法才可以做到。

7月29日正式上线的星明天文台公众超新星搜寻项目,却可以让任何对新天体搜索感兴趣的普通民众都有机会参与到专业的天文发现中来,哪怕你没有任何天文基础,哪怕你只是一名小学生。

这并非夸大其词。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,在普通人眼里,也就是某个星系中突然多了一个星点。因此,只须借助天文望远镜,每天都对这些星系进行拍摄,并将新拍摄的照片(新图)和以前拍摄的照片(历史图)对比,如果发现不同,有新的亮点,就有可能发现了一颗超新星。

在PSP系统中,用户只需要做的就是看图搜索,倘若发现可疑目标就上报。不用担心是否是真实目标,不用了解各个星星的名字和位置,不用知道如何测量,不用操心如何写英文报告……

当然,发现超新星并没有那么容易,用户需要看大量的图才可能有所发现,而且在看图过程中有各种情况需要判断。因此,在成为一名真正的搜索者之前,用户需要学习一份简单的教程,并成功通过在线测试。此后,PSP系统会在每个整点发放一批图片供用户查看。

如果觉得可疑,用户便可以点击提交“这是可疑目标”,后台的高级用户会给出对该目标的判断回复。

因此,该搜寻平台本质上就是一个网上看图平台。中科院国家天文台研究员、中国虚拟天文台负责人崔辰州告诉《中国科学报》记者,辨图之所以需要借助人类的双眼,是因为数以百万计的小行星、相机噪点、鬼影、宇宙射线等等都会被误以为是可疑目标。很多时候,计算机的精确计算判断远远不如人类特有的感 性和模糊思维更高效。

据悉,截至8月1日17点,已经有305人成功注册该系统。“昨夜看图能手”、“搜索大神”两栏里已经出现了各个天文爱好者的名字。

天文发现就要“玩”出来

PSP系统是国内首个天文全民科学项目,他的发起人和图片提供者是新疆乌鲁木齐市第一中学的一位物理老师高兴。他高一成为天文小组组长,大学创办天文社, 工作后又自购设备建立了属于自己的星明天文台,对天文的爱好和科普的热情越来越高涨。

从2010年起,高兴在星明天文台就开展了超新星小行星搜索计划(SASP),至今为止,参与活动的爱好者已经独立最先发现了近30颗超新星。但高兴说, 这些年活跃的爱好者还只有十几个。

星明天文台在理想情况下正常运转的时候,一个夜晚要追踪700~1000个星系,因此对每个目标都进行“找不同”的工作量是非常大的,这个工作简单而繁重。

“然而科学发现往往来自于这样平常而不断累积的工作,天文发现更是如此。”高兴表示,“既然这个工作人人都可参与,为何不让大家像玩游戏一样参与呢。天文如果玩起来一定会非常开心。”

事实上,建立一个公共的搜寻平台,也是高兴在“玩”的过程中得到的启发。

早在2005年,高兴就曾参与过美国的一个搜寻近地小行星的全民科学项目,他整整找了一年。尽管唯一的发现最终被确认为是太空垃圾,但还是有其他七八位中国的参与者发现了一些快速移动天体(FMO,近地小行星的一种),高兴也因此备受鼓舞。

这让他意识到,中国的天文爱好者数量很多,如果能建立一个类似的网络平台,就能满足更多人对天文观测的热情。无奈,高兴自觉计算机、软件并不是自己的强项,这个想法始终没能实现。

尽管如此,高兴利用星明天文台开展了不少公众项目。他介绍,XOSS星明天文台巡天计划,主要进行天文发现,包括超新星、小行星、彗星等,PSP正是从原有的这部分内容中衍生出来的。XPRO是星明公众遥控天文台,这也是国内首个面向大众开放的远程控制平台。爱好者只要向天文台负责人申请,在天气和设备条件允许的情况下,任何人都可以使用它进行自己感兴趣的观测拍摄。高兴的设想是,让天文爱好者坐在家里,喝着茶,就可以拍到壮观的星系图景。让高兴尤为开心的是,已经有小学生参与到了这个项目中。

公众与职业学者“珠联璧合”

事实上,让公众参与天文发现的想法,国家天文台的研究人员也早已有之。

崔辰州一直关注国外的天文全民科学项目,让他印象深刻的是2007年由两位牛津大学的年轻的天体物理研究者凯文·施温斯基(Kevin Schawinski)和克里斯·林托特(Chris Lintott)建立的“星系动物园”(Galaxy Zoo)。

科学家需要根据“斯隆数字巡天”(SDSS)项目所得到的星系照片进行分类,以便考察星系演化中的一些悬而未决的问题,但工作量巨大。因此,他们决定把需要分类的星系照片放到网上,然后发动对天文感兴趣的人们通过互联网来对星系进行分类。几天之内,“星系动物园”就迅速吸引了大批天文爱好者。 人们合力花了仅仅两年的时间,就把斯隆数字巡天的星系做完了分类。如果只依靠职业天文学家,几乎是不可能完成的任务。

而后,志愿者们除了帮助辨别星系的形状,还涉及星系核的密度、亮度,以及一些特殊形态的星系,如今,他们甚至开始处理起来自哈勃太空望远镜拍摄的照片。

“职业学者往往有着各自更为复杂的研究领域和方向,并不是所有天文发现都依赖于专业人士。”崔辰州坦言,有些发现工作恰好符合普通大众的兴趣、热情,又是职业学者“力不从心”的。“因此,我们一直在寻找适合公众参与的内容。”

今年年初,崔辰州和高兴在一次交流活动中几乎是一拍即合,由星明天文台提供内容,中国虚拟天文台提供计算机技术和平台。不到两个月时间,星明天文台公众超新星搜寻项目就正式与公众见面了。

崔辰州表示,根据计划的进展,希望国内有更多拥有天文设备的爱好者、组织团体加入到该项目中,寻找更多的东西,也充实该平台的内容和功能。此外,平台也争取向天文爱好者提供更多知识、教程,并让他们获得与专业人员互动、交流的机会。

《中国科学报》 (2015-08-07 第8版 新知)

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Chenzhou Cui
(文章作者:

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