圖示：安置在美國國家能源研究科學(xué)計算中心的Carver IBM iDataPlex超級計算機(jī)

盡管納特和他的團(tuán)隊在需要時也會使用Hopper超級計算機(jī)，但Carver是發(fā)現(xiàn)PTF 11kly超新星所運(yùn)行的超級計算機(jī)-Carver用于啟動的核心數(shù)量非常少。日常PTF工作負(fù)載使用的Carver核心數(shù)量約為60個，但是納特告訴我們說"晚上我們要做的工作比較反復(fù)，因為要分析捕捉的影像，因此一個晚上要使用大概120個核心"。

納特表示"國家能源研究科學(xué)計算中心有這么多核心可用真是不錯。我們要增加工作負(fù)載的話只需在一堆代碼中改變其中一行即可，這樣可以利用更多的處理器"。

PTF項目用來追蹤超級新星的方法非常直接。由Samuel Oschin天文望遠(yuǎn)鏡捕捉的圖像和調(diào)研開始階段的增強(qiáng)影像進(jìn)行對比-如果有不同的話，在數(shù)據(jù)庫中標(biāo)出標(biāo)識。

這聽起來很簡單，但是正如納特所解釋的"在圖像上有大量老舊的痕跡，當(dāng)然也會有一些新東西-可能是小行星，也可能是變星，偶爾的可能是超新星"。

納特所說的“大量老痕跡”并不夸張。“每個晚上我們通過篩選通常會得到大約100萬個可選對象，在這些可選對象中，只有大約幾百個確實是真實存在的，在這幾百個對象中，只有大約兩個是讓人有興趣的超新星”。

PTF項目自從2008年啟動以來發(fā)現(xiàn)了超過1000顆超新星，但是PTF 11kly并不是簡單意義上的又一顆有趣的超新星，而是具有極高科學(xué)數(shù)據(jù)研究價值的超新星。

非同一般的超新星

首先，這是一顆Type 1a級別的超新星，特別引發(fā)天文學(xué)家的興趣，因為這些超新星在上世紀(jì)九十年代被用來判斷宇宙的演變是如何進(jìn)行的，同時還用來尋找暗物質(zhì)。不幸的是，在他們被用來幫助科學(xué)家來更好的了解宇宙演變的加速和暗物質(zhì)之前，還需要了解更多有關(guān) Type 1a超新星的信息，PTF 11kly就是這樣一顆能提供絕佳數(shù)據(jù)的超新星。

Type 1a超新星被認(rèn)為是白色星群的垂死掙扎，這種星群的規(guī)模大概是我們太陽的1.4倍。正如納特對超新星演變的解釋那樣，白色星群“與來自同伴的物質(zhì)依附在一起，當(dāng)其規(guī)模足夠大的時候，內(nèi)部的溫度就會讓點(diǎn)燃碳元素，發(fā)生高熱原子核反應(yīng)式的爆炸”。

2002年由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的PTF 11kly位置的影像顯示了挨在一起的兩顆紅色巨物看起來的樣子。如果這真的是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡像素的照片，那確實和納特描述的情景非常吻合—紅色巨物中的一個或者兩個能提供導(dǎo)致PTF 11kly爆炸的誘因。

這種類型的超新星是非同一般的。納特表示“我們知道這些白色星群都是非常古老的星星，由于我們看到他們存在于年輕的星系和古老的星系當(dāng)中，那么所有其他類型的超新星我們就只能在非常年輕的星系里看到”。

PTP 11kly成為如此有價值的研究對象的另一個主要原因是它的爆炸離現(xiàn)在很近—在風(fēng)車星系中只離我們大概2100萬光年，比大家所知的Ursa Major和北斗七星中發(fā)現(xiàn)的M101還要近。這是自1986年以來所發(fā)現(xiàn)的距今最近的超新星，納特強(qiáng)調(diào)說。這顆星受星塵的遮擋顯得朦朧不清。“在此之前，你不得不追溯到1972,1937,和1572年才能找到更加靠近現(xiàn)在的Type 1a超新星”。

最后，PTF 11kly在首次爆炸后僅僅幾個小時內(nèi)就被發(fā)現(xiàn)了—哦，幾個小時加上2100萬光年，太驚人了。

走近人類

新生的超新星在強(qiáng)大的計算機(jī)和人類智慧的共同努力下，從浩瀚的PTF數(shù)據(jù)中脫穎而出。Carver超級計算機(jī)用來將100萬個異動對象梳理為數(shù)百個候選對象的整個過濾過程是由加利福尼亞大學(xué)伯克利分校天文學(xué)系副教授喬希.布萊姆所開發(fā)的。

為了將布萊姆所創(chuàng)建的計算機(jī)運(yùn)算法則層層展開，一大批專家會預(yù)先過濾一批異動數(shù)據(jù)，根據(jù)異動是否有價值來對每個異動的對象進(jìn)行分類。然后布萊姆進(jìn)行觀測和研發(fā)出納特稱之為“推進(jìn)決策樹”的流程來對數(shù)百萬的夜間異動對象進(jìn)行篩選和分類為合理的數(shù)量。

在每次篩選萬PTF數(shù)據(jù)后，剩下的幾百種可能性被分配給一組“公民科學(xué)家”超新星搜尋者—是的，確實是人類—也就是大家所知的Galaxy Zoo team（被稱之為星系動物園是指他們的規(guī)模非常小又非常忙碌），他們會盯著這些可能性并嘗試捕捉真正的超新星。

納特就是這些終極過濾者中的一員—他很幸運(yùn)的在正確的時間站在了正確的地點(diǎn)。“星期三下午，加利福尼亞時間，當(dāng)時我正在觀測并且說‘好的，數(shù)據(jù)庫，告訴我昨天晚上最好的那顆星是什么吧’，哦，它就在那兒，而不是在前一天晚上的數(shù)據(jù)里”。

“起初我持完全的懷疑態(tài)度。我想這只是顆從銀河中劃過的小行星，但是之后我搜索了小行星數(shù)據(jù)庫，確定不是，沒有任何資料。這是因為它太黯淡了，我說‘好吧，這可能是顆新星’，是另一種類型的爆炸，但是對我們沒太大價值。哦，不，好像也不對”。

之后納特使用了一臺功能不如Carver強(qiáng)大的超級計算機(jī)。“幸運(yùn)的是，我剛好在網(wǎng)上和英國的馬克.沙利文聊了會，他說‘哦，太陽現(xiàn)在正位于加納利群島。我們可以讓他們采集這個物體的光譜來讓我們知道是怎么回事’，就這樣在我發(fā)現(xiàn)這顆新星的三個小時后，他們采集了光譜并證實這是一顆超新星”。

這不只是一顆普通的超新星，而是“非常年輕的Type 1a超新星”，西班牙拉帕瑪?shù)募蛹{利群島上的利物浦望遠(yuǎn)鏡通過其光譜中的強(qiáng)大硅元素線驗證了這一點(diǎn)。

得到利物浦望遠(yuǎn)鏡的證實后，沙利文用電子郵件向團(tuán)隊做出了快速的回應(yīng)：“喔，太棒了”。

歸功于PTF網(wǎng)絡(luò)，如今這個“太棒了”的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被全世界所共享。在12個小時內(nèi)，PTF 11sky‘的Type 1a名稱就得到了加利福尼亞州利克天文臺和夏威夷島凱克天文臺的證實，全世界越來越多的望遠(yuǎn)鏡都開始進(jìn)行觀測和收集數(shù)據(jù)。受益于美國國家航空和宇宙航行局的緊急請求，哈勃本周也開始進(jìn)行觀測。

“當(dāng)你在爆炸和混合后第一時間就捕捉到它，你確實能看到爆炸后新星未燃盡的部分！”加利福尼亞大學(xué)圣克拉拉分校的安德魯.和維爾激動的表示，并向全世界的天文學(xué)家展示著他的興奮。他表示“盡管觀測過數(shù)千個超新星，但這次的這顆是前所未有的”。

可能你甚至不需要一臺望遠(yuǎn)鏡就能看到PTF 11kly。“觀測這顆爆炸星最佳的時間是在一周內(nèi)北半球地區(qū)的黎明前夕”沙利文表示“你需要黑暗的天空和一個出色的雙筒望遠(yuǎn)鏡，雖然小型的天文望遠(yuǎn)鏡可能有更好一些”。

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