M31N 2008-12a是一颗著名的再发新星,自2008年12月首次发现后,每过约1年左右必定会再次爆发,从不爽约,这使其成为目前所知爆发间隔最短的新星。由于其爆发间隔短,吸引了许多新星猎手的目光,每年下半年都会有大量天文学家和天文爱好者对其所在的天区进行监测,希望尽可能早地发现它的爆发,并及时进行后随观测,以期揭示这颗再发新星独特的性质。
星明天文台也参与了一年一度的监测活动,虽然往年由于种种原因,未曾首先发现M31N 2008-12a的爆发,但所积累的大量数据仍然非常珍贵,基于此,星明天文台与天文学家合作发表了数篇关于M31N 2008-12a的论文。有了这些经验,星明团队相信,终有一日星明天文台也会首先发现它的爆发。
2023年10月20日晚,星明天文台开始了本年度的M31N 2008-12a监测活动,在每个晴夜,对其所在天区进行特别观测。2023年12月5日21时13分,PSP管理员孙国佑注意到8分钟前HMT拍摄的原始图像中,M31N 2008-12a的位置有一个明显的星点,他迅速将截图发至PSP管理员群内,并附言M31N 2008-12a“爆了”。
AT 2023yvj的发现图像(左)与泛星巡天项目历史图像(右)
他的发言吸引了管理员们的兴致,在快速确认了该候选体的真实性后,管理员们分工合作,有条不紊地进行上报工作。很快,张宓将该候选体上报至CBAT、TNS,该候选体获得编号PNV J00452890+4154100、AT 2023yvj,内部编号PSP23R;紧随其后,赵经远向“M31N 2008-12a监测”邮件组发了邮件,报告星明天文台发现了M31N 2008-12a本年度的爆发。
发送给“M31N 2008-12a监测”邮件组的邮件
紧接着,赵经远完成了公布发现的ATel草稿,并联系了英国利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所Matt Darnley教授,请求他协助发布ATel。22时47分,ATel#16361正式发布,所有参与了此次发现的PSP管理员均被列为共同作者。
ATel#16361原文
编号:AT 2023yvj (= PSP23R) (= PNV J00452890+4154100)
发现者:孙国佑、徐建林、张宓、周文杰、赵经远、阮建高、高兴和PSP团队
发现亮度:18.63星等(无滤镜)
发现时间:2023年12月5日 21时06分29.088秒
TNS:https://www.wis-tns.org/object/2023yvj
CBAT:
http://www.cbat.eps.harvard.edu/unconf/followups/J00452890+4154100.html
以下是ATel#16361全文翻译(翻译:赵经远):
再发新星M31N 2008-12a:使用位于星明天文台的半米望远镜发现了2023年的爆发
ATel#16361;孙国佑、徐建林、张宓、周文杰、赵经远、阮建高、高兴(星明天文台)
协调世界时2023年12月5日14:47
以即时邮件通知方式发送的新星事件
可信度认证:Matt Darnley
主题:光学,请求观测,新星,暂现源
我们报告发现再发新星M31N 2008-12a在2023年的爆发。
协调世界时2023年12月05.54617日,我们使用位于星明天文台2号观测室的0.5米f/4半米望远镜拍摄了120秒曝光无滤镜图像,这颗新星在其中清晰可见。
我们测得它的无滤镜亮度是18.63±0.14星等。
协调世界时2023年12月05.54775日,我们使用相同的仪器获得了另一张图像,在其中也可见该暂现源,无滤镜亮度为18.79±0.13星等。但在协调世界时2023年12月04.83536日使用新疆天文台PAT17拍摄的历史图像中,在该位置不能看到任何天体(r’波段极限星等19.5)。
我们也将该暂现源报告到了CBAT和TNS,它被编号为PNV J00452890+4154100和AT 2023yvj。
我们强烈鼓励后随测光与光谱观测。
12月7日凌晨,意大利业余天文学家Claudio Balcon使用FOSC-ES32光谱仪和0.41米望远镜获得了该候选体的低分辨率光谱,该光谱呈现宽阔且强烈的Hα发射线。1小时后,他把光谱上传至TNS,将该候选体分类为新星。
Claudio Balcon拍摄的光谱
但是Balcon的光谱信噪比很低,无法与先前爆发的光谱进行比较。幸运的是,12月7日下午,来自印度天体物理研究所的Judhajeet Basu博士生等人发布了ATel#16367,报告了他们的光谱观测结果,指出其光谱与先前的爆发相似,这表明星明天文台终于率先发现了M31N 2008-12a今年的爆发!
ATel#16367原文
以下是ATel#16367全文翻译(翻译:赵经远):
M31N 2008-12a在2023年爆发的光谱证认
ATel #16367;Judhajeet Basu、Sudhanshu Barway、G. C. Anupama、Shatakshi Chamoli、S. Pramod Kumar(印度天体物理研究所)
协调世界时2023年12月7日07:57
以即时邮件通知方式发送的新星事件
可信度认证:Sudhanshu Barway
主题:光学,新星
我们使用安装在汉勒(Hanle)印度天文台(IAO)2米喜马拉雅钱德拉望远镜(HCT)上的汉勒暗天体摄谱相机(HFOSC),获取了再发新星M31N 2008-12a在2023年爆发(参见ATel#16365、ATel#16364、ATel#16362、ATel#16361、AT 2023yvj)的光学光谱。该光谱是在世界时2023年12月06.582日获得的,波长范围为3500~7500埃,曝光时间为 2700 秒。
该光谱呈现显著的氢巴尔末线和5876埃He I线。Hα线的半峰全宽表明其速度为3000km/s。该光谱与先前的爆发相似。
我们将使用印度天文台的设施继续监测这颗新星。
感谢HCT的观测者抽出时间执行机遇目标观测。印度天文台由位于印度班加罗尔的印度天体物理研究所运营。
最后,让我们来简要回顾一下M31N 2008-12a的研究历程,了解其独特的性质。2008年12月26日,日本业余天文学家西山浩一和椛島冨士夫在M31东北方向首次发现了M31N 2008-12a,因为变暗异常迅速,2008年的爆发没有光谱。然而,出乎天文学家意料的是,大约3年后的2011年10月22日,俄罗斯业余天文学家Stanislav Korotkiy和Leonid Elenin使用位于国际光学监测网新墨西哥天文台的0.45米望远镜,在M31N 2008-12a的位置发现了一颗暂现源。这两次发现让天文学家开始思考,M31N 2008-12a可能是一颗爆发间隔极短的再发新星,但由于没有光谱,尚不能排除其他可能性。幸运的是,一年后,获取光谱的机会到来了,西山浩一和椛島冨士夫在2012年10月18日又一次在这个位置上发现一颗暂现源,Shafter教授等人随后获得了光谱,证认它是一颗He/N型新星。由于其爆发间隔如此之短,天文学家仍不能充满信心地确定它属于再发新星,但他们已经意识到,如果M31N 2008-12a是一颗再发新星,那么该新星系统一定拥有一颗高吸积率的白矮星,其质量接近钱德拉塞卡极限。在M31N 2008-12a的影响下,一些天文学家开始探讨白矮星的质量、吸积率与新星爆发间隔时长之间的关系。与此同时,2013年,英国利物浦约翰摩尔斯大学Steven Williams博士生等人在哈勃空间望远镜的数据中找到了M31N 2008-12a的前身星,B波段亮度24.12等,它呈现明显的蓝色,这可能表明该新星系统拥有很高的吸积率。终于,2014年初,天文学家充满信心地确定:M31N 2008-12a的确是一颗再发新星,并且可能是Ia型超新星前身星候选体。这一结论让天文学家对该新星系统充满极大的兴趣,动用大量设施监测它一年一度的爆发。2013年和2015年,天文学家分别从历史数据中找到了2009年和2010年的爆发;2014年,天文学家又从伦琴X射线天文台和钱德拉X射线天文台的历史数据中,找到了1992年、1993年和2001年爆发的X射线对应体。2019年初,Darnley教授等人在M31N 2008-12a周围发现了一个巨大的新星遗迹,这个遗迹正是该新星系统频繁爆发产生的。目前的最新研究认为,该新星系统包含1颗大于1.36倍太阳质量的白矮星,白矮星通过吸积伴星物质的方式增加质量;同时,这颗白矮星发生新星爆炸抛射的物质质量比吸积的物质质量要小,因此它可能会在数十万年内爆炸为Ia型超新星或坍缩为中子星。自2011年起,世界各地的观测者及时报告了M31N 2008-12a的每次爆发,并获得了大量珍贵数据。历年爆发情况如下表所列。
M31N 2008-12a历次爆发简表