本文來(lái)自微信公眾號(hào)：中國(guó)國(guó)家天文（ID：chineseastronomy），原標(biāo)題《你說(shuō)還沒(méi)看過(guò)超新星爆發(fā)？該出發(fā)了！》，作者：彭燕巍，繪圖、編輯：懷塵，題圖來(lái)源：《雷神3：諸神黃昏》

意外驚喜

(相關(guān)資料圖)

2023年5月20日，一名日本愛(ài)好者在著名的北天風(fēng)車星系 M101中發(fā)現(xiàn)了一顆超新星，超新星編號(hào)是SN2023ixf。

左：M101超新星SN2023ixf照片；右：未爆發(fā)時(shí)的M101。版權(quán)／楊森、NOAO

這條消息隨即刷爆了天文圈。被發(fā)現(xiàn)時(shí)超新星亮度約14.9等，之后幾天它持續(xù)而快速地變亮，到5月23日左右已經(jīng)增亮到11等（目前仍保持著）。這么亮的超新星近20年都罕見(jiàn)，全球眾多望遠(yuǎn)鏡都調(diào)整觀察計(jì)劃，指向了M101，指向了SN2023ixf，掀起了一股超新星觀測(cè)的熱潮。

超新星1909A與超新星1987A的光變曲線對(duì)比；超新星2011fe的位置； 超新星1970G的位置。

M101星系位于大熊座“尾巴”處，與著名的北斗七星斗柄末端的開(kāi)陽(yáng)、搖光二星構(gòu)成一個(gè)等腰三角形，在開(kāi)陽(yáng)西偏南、搖光北偏西各約5度的位置。

該星系的視直徑達(dá)到27角分，接近滿月，但平均面亮度很低，僅為14.8等，只有星系核部分平均亮度高些，在一般性的夜空環(huán)境中只能看到光斑狀的星系核而已，它的旋臂細(xì)節(jié)一直是我想去黑灰區(qū)環(huán)境中挑戰(zhàn)的觀測(cè)目標(biāo)之一。這顆罕見(jiàn)亮度的超新星出現(xiàn)再次點(diǎn)燃了我的熱情。正巧這個(gè)時(shí)候，老鄉(xiāng)同好打來(lái)了電話，兩個(gè)人一拍即合，馬上著手準(zhǔn)備外出觀星。

M101星圖。來(lái)源／The Observer's Sky Atlas

時(shí)不我待

已是下半月，根據(jù)月相的變化，月光對(duì)M101天區(qū)的影響會(huì)隨時(shí)間推移而越來(lái)越大，想去黑灰區(qū)觀察M101和SN2023ixf也是越早越好，超新星的亮度變化是比較快的，它可不等人。我們決定于二天后的5月26日出發(fā)，27日和28日凌晨，從月亮下山到天文晨光起每天有約3小時(shí)的觀察時(shí)間。以5月28日為例，月亮下山時(shí)，M101的高度角有45度左右，一旦錯(cuò)過(guò)這個(gè)時(shí)間段，想要有比較好的星系和超新星觀察效果，最少要推遲10天以上。

去哪里觀察呢？這得需要天氣的配合了。這段時(shí)間衛(wèi)星云圖預(yù)報(bào)的情況十分差，華東、華中地區(qū)大范圍被云覆蓋，幾乎沒(méi)有可以觀測(cè)的地方。我們不停地刷新天氣預(yù)報(bào)，情況也一直未見(jiàn)好轉(zhuǎn)。最后，我們的目光落在了從來(lái)沒(méi)去過(guò)的江西撫州市樂(lè)安縣的大龍山附近地區(qū)。這里是距離華東最近的幾乎沒(méi)有光污染的黑區(qū)。

我曾一直想去，但因上千公里的遙遠(yuǎn)路途而沒(méi)能成行。從天氣預(yù)報(bào)來(lái)看，那里將在27日凌晨有小云洞，28日凌晨則有大范圍的晴天，可以確保第二天完成超新星的觀察。同時(shí)，透明度預(yù)報(bào)也非常好，有利于對(duì)星系、星云等暗弱天體的觀察。

26日23點(diǎn)目的地上方的小云洞；26日23點(diǎn)目的地上方的小云洞 （局部放大）；27日2點(diǎn)目的地上方的云洞變化 （局部放大）。

千里奔襲

我們于5月26日中午出發(fā)，開(kāi)始這次追星之旅，目標(biāo)在5月27日的凌晨之前趕到目的地。我們二人輪流駕駛，在確保安全的前提下，不敢作太多停留。下午18點(diǎn)左右，我們到達(dá)黃山市附近時(shí)遇上了雷暴天氣，好在不久到達(dá)婺源地區(qū)后雨停了，天空變得明亮，甚至看到有藍(lán)天露了出來(lái)，這讓我們興奮不已。

當(dāng)我們到達(dá)德興和鷹潭的時(shí)候，月亮從云層中透出來(lái)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于我們對(duì)天氣的預(yù)期。晚上十點(diǎn)，我們距離目的地還有一百公里左右，此時(shí)月亮已顯得亮白，這意味著沒(méi)有云層遮擋，金星也在遙遠(yuǎn)的地平線上不停地閃爍，天氣好得出乎預(yù)料。我們臨時(shí)下了服務(wù)區(qū)，確認(rèn)天氣狀況：一輪明月之下，滿天星星，幾乎沒(méi)有云的影響。

千里奔星圖。繪圖 / 哞

經(jīng)過(guò)一段比較平坦的山路，我們終于在12點(diǎn)到達(dá)了目的地：金竹畬族鄉(xiāng)。剛一下省道，村口處就有一塊超過(guò)100平米的空地。我們停車抬頭觀天，天氣非常好，有著大面積晴空范圍，而且這塊平地十分開(kāi)闊，而小鎮(zhèn)在平臺(tái)之下，燈光不會(huì)有太多影響，很適合觀星。我們當(dāng)即決定下車架設(shè)備。由于旅途勞頓，又時(shí)逢后半夜，我們又困又累，又遇到了一個(gè)意想不到的情況：這塊空地上的土地松軟，需要更多時(shí)間來(lái)校正望遠(yuǎn)鏡。等到架好望遠(yuǎn)鏡調(diào)整好相機(jī)，已經(jīng)過(guò)了凌晨一點(diǎn)，月亮已經(jīng)下山了半個(gè)小時(shí)了，M101的位置也西斜了很多，我們趕緊對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，開(kāi)始觀察。

觀測(cè)TIPS：

1. 觀察時(shí)間。據(jù)分析本次爆發(fā)的超新星大概率屬于Ⅱ型，較高亮度的持續(xù)時(shí)間可能達(dá)到2個(gè)月甚至更久。6-7月份在避開(kāi)月光的前提下，每天晚上的21:00-23:00時(shí)，都是觀察星系和超新星的有利時(shí)間，以7月1日21:00為例，M101位于天頂偏西北的位置，在北緯30度一帶觀察時(shí)，高度角可達(dá)60度，非常適用觀察。

2. 亮度判斷。為判斷超新星的亮度，必須在這個(gè)超新星亮度上下的附近各找一兩顆星用來(lái)作對(duì)比。我這次找了兩顆比較接近但都略暗一些的星，另外找了一顆亮很多的星估計(jì)得出超新星當(dāng)時(shí)的亮度。事實(shí)上我在認(rèn)真比較了這三顆星后，對(duì)準(zhǔn)確估算這個(gè)超新星的具體亮度還有所欠缺。若能再找一顆比它略亮的星進(jìn)行比較就更好了，比如附近還有一顆11.4等的星，稍遠(yuǎn)處還有稍亮于11等的星。目前，我得出當(dāng)時(shí)的估計(jì)星等是11.5等，而前二天超新星達(dá)到10.8-11等，后續(xù)不知道有沒(méi)有數(shù)據(jù)來(lái)支撐我當(dāng)時(shí)11.5等星的估計(jì)值。

好亮的超新星！

M101的超新星沒(méi)有讓我們失望，在我通過(guò)C14用35mm目鏡看向它的第一眼，就判斷出哪一顆是M101的超新星：一個(gè)亮點(diǎn)距離星系核6角分左右。第一，這個(gè)超新星很亮，在約36角分的視場(chǎng)范圍內(nèi)數(shù)它最明亮最顯眼；第二，目鏡中它的左側(cè)緊靠著這個(gè)星系的一個(gè)小結(jié)節(jié)（后來(lái)查明是NGC 5461），這個(gè)小結(jié)節(jié)小而明亮，看起來(lái)頗為醒目。我對(duì)于M101星系的細(xì)節(jié)特征早已爛熟于心，所以能一眼確定這顆超新星。老鄉(xiāng)同好在觀察以后也感嘆道：這顆超新星這么亮??！

本次追星的主要設(shè)備是 C14；目鏡主要有55mm、35mm、24mm，以 35mm上鏡、放大110倍為主。

隨著眼睛對(duì)黑暗環(huán)境的適應(yīng)，我所能觀察到星系里邊的細(xì)節(jié)越來(lái)越多了：整個(gè)星系核略成橢圓形，附近都被淡淡的星系暈包圍著；在星系核的下方向右連著一個(gè)旋臂，是視場(chǎng)中最粗壯明顯的；上方向左對(duì)稱的位置隱隱約約似乎也有著旋臂，只能算比星系暈略亮一點(diǎn)點(diǎn)；在星系核中央的左側(cè)約2角分處有一個(gè)比較明亮的星，是距離星系核最近的可見(jiàn)星，在星系核下方也就是超新星對(duì)面的位置也有一顆比較明顯的星，比超新星距離星系核近（約5角分），似乎有淡淡的星系物質(zhì)從左上旋臂過(guò)來(lái)連接著這顆星。

這三顆星和星系核、星系的旋臂組成了一個(gè)暫時(shí)的M101星空景象。慢慢地，我又發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)明顯的星系的結(jié)節(jié)區(qū)：整個(gè)視場(chǎng)的右下方，在一顆暗淡星的右側(cè)，感覺(jué)距離星系核相當(dāng)遙遠(yuǎn)，是一塊最明顯的星系結(jié)節(jié)區(qū)（后來(lái)查明是NGC 5457和NGC5450）；在超新星和結(jié)節(jié)區(qū)NGC 5461的左上方約5角分的位置有一塊淡淡的結(jié)節(jié)（后來(lái)查明是NGC 5462）；星系右側(cè)最明顯的集結(jié)超新星之間有兩顆星，它們的右側(cè)似乎都是一個(gè)很小的星系結(jié)節(jié)，后來(lái)查明是誤判；兩亮星和結(jié)節(jié)與超新星結(jié)節(jié)區(qū)、超新星左邊的結(jié)節(jié)區(qū)似乎構(gòu)成了一條物質(zhì)鏈。感覺(jué)其它細(xì)節(jié)已經(jīng)分辨不出來(lái)，我趕緊開(kāi)始手繪M101和SN2023ixf，把看到的東西記錄下來(lái)。

手繪記錄

第二天凌晨，我們?cè)俅螌?duì)M101和超新星展開(kāi)了觀察，這次我們準(zhǔn)備得更加充分。設(shè)備儀器早早全部架設(shè)好，靜靜地等待月亮下山。如果說(shuō)第一天重在觀察星系本身和超新星，第二天則為正確估計(jì)超新星的星等，重在對(duì)星系附近亮星的比較和記錄。

5月27日，M101和超新星手繪圖；5月28日，M101和超新星手繪圖。

我們正式觀察開(kāi)始于凌晨0:40，當(dāng)時(shí)月亮高度已經(jīng)很低，月光對(duì)星空的影響已經(jīng)明顯離開(kāi)了M101所在的北斗斗柄區(qū)域。我主要的任務(wù)是把星系周圍的亮星進(jìn)行定位，然后描繪出來(lái)，用于和超新星亮度進(jìn)行比較。

手繪圖里的星等數(shù)據(jù)都是事后查找的，但是當(dāng)時(shí)亮度的比較我記在了心里：超新星比星系上方11.7等的那顆星稍微亮一點(diǎn)點(diǎn)，11.7等星比附近的11.9等星也稍微亮一點(diǎn)點(diǎn)，我在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)這兩顆星判斷，可以大致推斷出這個(gè)超新星的亮度了。事后查詢星等，我判斷這個(gè)超新星應(yīng)該在11.5等或再亮一點(diǎn)。

第二天的M101細(xì)節(jié)顯然強(qiáng)過(guò)第一天。尤其以下幾個(gè)細(xì)節(jié)是明確的：

第一，星系核上方，眼睛余光所及的范圍內(nèi)似乎可以看到有兩個(gè)外伸觸角，比星系暈稍微亮一點(diǎn)；

第二，星系核左側(cè)那個(gè)亮星的外圍旋臂在頭一天的觀察中是混在一團(tuán)的，略亮于星系暈的旋臂，而在第二天看來(lái)，這不是一個(gè)旋臂。這部分中間明顯有暗區(qū)，把這顆亮星所在的旋臂和外圍的旋臂分開(kāi)來(lái)了。星系核、兩條主旋臂，以及新的兩個(gè)外伸觸角組合在一起，還真有一點(diǎn)點(diǎn)小風(fēng)車的味道。

捕捉超新星  攝影 / 馮國(guó)棟

參數(shù) / QHY16200A+GSO rc12；LRGB濾鏡 四通道120s，bin4*4，累計(jì)曝光1h12min

作者簡(jiǎn)介：彭燕巍，江蘇啟東人，從事天文目視觀察和高倍行星攝影十余年。2005年在北京天文館天文攝影比賽中獲得行星組、月亮組二個(gè)一等獎(jiǎng)，文章與攝影作品曾多次刊登在 《中國(guó)國(guó)家天文》及《天文愛(ài)好者》雜志。

本文來(lái)自微信公眾號(hào)：中國(guó)國(guó)家天文（ID：chineseastronomy），作者：彭燕巍，繪圖、編輯：懷塵

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