这两天其实还有一个观测天文学的历史性时刻:昨天,Vera Rubin天文台的时空遗珍巡天(Legacy Survey of Space and Time;LSST)已经开始正式向全世界天文学家实时发布暂现(Transient)天体的预警信息了(Alert Stream)。
每晚,在智利清冷隔壁星空下,当Vera Rubin天文台完成热身,开始工作后,全世界最大的数码相机在每次曝光后,探测器读出的数据会即可通过专门的光纤网络输送到数据中心,完成最基本的仪器特征移除后,和之前同一片天区的模板图像进行比较,把观测区域内所有亮度、位置发生变化、以及可能“新出现”的天体进行汇总、分类、打分,整理成Avro格式的预警数据流,通过Kafka信息的形式发送到世界各地若干“预警经纪人”(Alert Broker)。这些Broker系统会对数据流进行即时的分析、对不同类型的预警进行分类:哪些是小行星?哪些可能是超新星?哪些是遥远星系中心黑洞吃了不干净的东西了?然后,再用再注入数据库、在网页上进行交互式的展示,并且为全世界的天文学家免费提供API和Python Client等工具。
Rubin的Commissioning科学家,Robert Lupton说,在发布数据的第一个晚上,Rubin一共提出了80多万次“报警”,提醒天文学家我们头顶的星空是多么的不宁静、我们身处的宇宙是多么的喧嚣。然后这还仅仅是个“开胃菜”:当Rubin使出全力的时候,一晚可以发出几百万次预警信息。从地球轨道附近潜藏着的近地小行星,到宇宙深处能帮宇宙学家测量宇宙加速膨胀的Ia型超新星、再到罕见的双中子星并合电磁波对应体。。。都逃不过Rubin的法眼。
我自己不做时域天文研究,但这样的一个时刻实在是太值得亲自体会一下了,于是调用了几个“经纪人”的API,简单搜索了一下:图二里面,是现有数据库在去年11月开始测试到前几个晚上正式观测前的预警统计,可以具体的展示出Rubin作为时域天文划时代的超级明星慢慢助跑冲上舞台的画面:一个晚上,上百万次太阳系小天体观测、几十万个超新星候选体发现的时代,不声不响的来到了。
虽然Rubin身处南半球,但她巡天的视角也没有完全不眷顾北半球的我们:如果以需要在地平高度30度以上开始科学观测作为一个判据,LSST基准巡天版图中赤纬>-21度左右的天区还是可以在冷湖看到的。而昨夜的观测,Rubin选中的恰好就是这样的一个区域。即便以g-band星等亮于21等这样明亮的标准去筛选,昨夜一个很短的观测时段里,就有100多个明亮的暂现天体出现在未来 #MUST 6.5m# 光谱巡天望远镜的视野里(图三、图四、图五)。忍不住畅想了一下,假设我们今天就能开始对Rubin提供的明亮暂现天体候选进行光谱后随观测,大概的观测计划是什么样子的(图六)。
等MUST开始观测的时候,Rubin 10年的巡天观测应该已经过半,到时更加全面的模板数据、更加先进的人工智能天体分类方法、以及更加稳定的预警数据流,依然将会深刻地造福我们。在这之前,上海交通大学的4米JUST光谱望远镜、青海大学3米QUEST光谱望远镜应该可以更早享受到Rubin的红利。
对于一个观测天文学者来说,这是一个无比幸福的时代,这也是一个令人紧张战栗的时代。这个我从学生时期起就在科学论文、白皮书、报告里反复看到,深深震撼,但始终无法想象的时代终究还是来了。
