群雄逐鹿：超新星“猎手们”的内卷（下）

作者 王善钦

在超新星搜寻的过程中，除了本系列前两篇（上、中）介绍的那些项目之外，还有其他重要的“猎手”也发挥了重要的作用，其中一些“猎手”发现超新星的数目在某些年度跻身前十甚至前五。

根据所使用的望远镜的特征与运行的模式，我们可以这些猎手分为两大类：其他地面超新星巡天项目与个体天文学家。

其他地面超新星巡天项目

除了前两篇与本篇前半部分介绍的望远镜之外，还有其他一些不属于以上类型的项目也在竞争激烈的超新星搜寻中获得一席之地。下面我们按照启动时间依次了解它们。

光学引力透镜实验

“光学引力透镜实验”（Optical Gravitational Lensing Experiment，OGLE）由华沙大学主导，被分为I、II、III与IV阶段，分别于1992-1995、1996-2000、2001-2009与2010-现在执行。OGLE-I使用1米望远镜。OGLE-II开始使用1.3米望远镜。

相比其他大视场望远镜，它的视场并不大，仅为35角分乘35角分，即0.34平方度。即使如此，它的视场也达到了满月视场的近2倍。在OGLE-IV之前，OGLE只发现了5颗超新星；在OGLE-IV期间的2012-2020年，OGLE每年发现的超新星数目分别为52（年度第5）、146（年度第4）、206（年度第3）、240（年度第3）、207（年度第6）、142（年度第7）、89（年度第7）、107（年度第9）与6，累计数目为1199。

暗物体搜寻实验

“暗物体搜寻实验”（Expérience pour la Recherche d'Objets Sombres，EROS）于1990年开始启动第一阶段。从1996年开始，它使用一台1米MarLy望远镜，与2个视场都为1平方度的CCD相机搭配，执行第二阶段，用10%的观测时间搜寻超新星。

1997-2000年间，EROS每年发现的超新星数目分别为10（年度第5）、13（年度第5）、28（年度第3）与14（年度第5），累计发现65颗超新星。2000年，EROS参与了欧洲超新星宇宙学联合会（European Supernova Cosmology Consortium）。后者在1999年发现了10颗（年度第6）超新星。

昴星团望远镜

8.2米口径的昴星团（Subaru）望远镜也参与了超新星的巡天观测。2002年，它执行了“昴星团望远镜高红移超新星”（Subaru high-redshift supernova）项目，寻找高红移Ia型超新星，发现18颗超新星（年度第5）。

2014与2015年，它执行了“昴星团/顶级最高相机”（Subaru/Hyper Suprime-Cam）项目，其视场为1.5平方度，约为8个满月的视面积；在那两年，它分别发现21与60（年度第10）颗超新星。

超新星遗珍巡天与加拿大-法兰西-夏威夷望远镜

“超新星遗珍巡天”（SuperNova Legacy Survey，SNLS）使用加拿大-法兰西-夏威夷望远镜（Canada-France-Hawaii telescope，CFHT），于2003-2008年执行，共发现了82颗以上超新星。

2009年，CFHT发现37颗超新星（年度第5）。 2008-2009年，CFHT执行了“后发座与室女座暂现源研究”（Coma and Virgo Exploration for Transients）项目，分别发现了3与29颗（年度第6）超新星。

台湾超新星巡天

台湾超新星巡天（Taiwan Supernovae Survey）使用鹿林天文台的1米口径望远镜，于2004-2007年执行，共发现了15颗超新星。在执行专门的望远镜巡天之前，该天文台在2003年发现了1颗超新星。因此它共发现16颗超新星。

清华-中国国家天文台暂现源巡天

“清华-中国国家天文台暂现源巡天”（Tsinghua-NAOC Transient Survey，TNTS）使用修正镜/球面镜口径为0.6米/0.9米的施密特望远镜执行巡天任务。2012-2019年，TNTS发现的超新星数目分别为9、39（年度第7）、29、22、29、27、35（年度第8）与19。

Kiso 超新星巡天

Kiso 超新星巡天（Kiso Supernova Survey，KISS）使用位于日本长野Kiso天文台的1.05米口径的Kiso施密特望远镜，它搭载的Kiso宽场相机的视场为4.84平方度，相当于25个满月视面积。

KISS致力于寻找超新星爆发后极短时间内发出的激波突破辐射。从2012年4月运行至今，KISS已经发现21颗超新星。

暗能量巡天

2012年，Blanco望远镜搭配暗能量相机（Dark Energy Camera，DECam），执行暗能量巡天（Dark Energy Survey，DES）。DECam的视场约为3.8平方度，相当于20个满月区域，像素为5.7亿。

从2012到2017年，DES用Blanco望远镜发现的超新星数目分别为5、18、67（年度第8）、135（年度第5）、91（年度第8）、111（年度第8）。

Blanco望远镜执行的其他项目

从2013年到2022年，Blanco望远镜执行以当前非常热门的超亮超新星与千新星（它们伴随引力波）为主要目标，执行了多个项目，发现了大量超新星。

2013-2015年，Blanco望远镜执行高频次暂现源巡天（High Cadence Transient Survey，HiTS）项目，观测到超过120颗超新星，其中2015年发现87颗（年度第8）。

2016年与2018年，Blanco望远镜执行“再电离时期超亮超新星”（Superluminous Supernovae in the Epoch of Reionization）项目，共发现38颗超新星。

2019年，Blanco望远镜参与“暂现源观测全球接力观测”（Global Relay of Observatories Watching Transients Happen）项目，以暗能量相机-GROWTH（DECam-GROWTH）为名发现192颗超新星（年度第7）。

2019-2021年，Blanco望远镜执行“暗能量引力波”（Dark Energy Survey Gravitational Wave，DESGW）项目，发现的超新星数量分别为39、39（年度第8）与9。

2021年，Blanco望远镜执行“暗能量相机中等红移暂现源巡天”（DECam Survey of Intermediate Redshift Transients，DESIRT）项目，发现了355颗超新星（年度第5）。

2022年，Blanco望远镜执行千新星与暂现源项目（Kilonova and Transients Program，KNTraP），至今为止未发现千新星，但发现了6颗超新星。

SkyMapper

SkyMapper望远镜位于赛丁泉天文台，主镜口径为1.35米，副镜口径为0.69米，上面搭载的相机的视场是5.7平方度，约为满月视面积的30倍。2013、2015-2017年，SkyMapper发现的超新星数目分别为5、5、18与58（年度第10）。

韩国微引力透镜望远镜网

韩国微引力透镜望远镜网（Korea Microlensing Telescope Network，KMTNet）于2014年在CTIO智利站点、南非天文台与澳大利亚赛丁泉天文台分别安装1台口径为1.6米的望远镜。每个望远镜搭配像素为3.24亿的相机，视场为16平方度，相当于84个满月区域。2015年10月，该项目开始正式运行。

KMTNet每年有半年时间通过微引力透镜确认系外行星，剩下的半年寻找超新星、小行星、河外星系。2015-2018年，KMTNet执行KMTNet超新星项目（KSP）。

令人惊奇的是，尽管有3台口径都比ZTF使用的望远镜更大的望远镜，且每台望远镜的视场都达到了16平方度，KMTNet并没有发现大量超新星。至今为止，没有其发现的批量超新星的数据被释放，只能找到零散的论文，证明其发现了一些超新星，但具体数量不确定。

紫金山天文台-清华超新星巡天

“紫金山天文台-清华超新星巡天”（PMO-Tsinghua Supernova Survey，PTSS）的首字母缩写，使用紫金山天文台位于盱眙观测站的修正镜/球面镜口径为1.05米/1.20米施密特望远镜执行观测。2016-2019年，PTSS发现的超新星数目分别为47、58（年度第9）、29（年度第10）与11。

距离小于40 Mpc的巡天

“距离小于40 Mpc的巡天”（Distance Less Than 40 Mpc survey，DLT40）项目以距离小于40 Mpc（1.3亿光年）内爆发的超新星为目标。该项目租用1台PROMPT望远镜执行巡天观测，于2017年启动，至今（2022年11月7日）为止共发现了40颗超新星。

“树形仙人掌”

近年来，此前执行CSS项目的位于Lemmon山上的1.5米口径的望远镜开始被用于执行新的任务，用于搜寻伴随引力波的千新星，项目名称为“在引力波（被探测到）之后使用亚利桑那的天文台的搜寻”（Searches After Gravitational-waves Using ARizona Observatories），英文简称为SAGUARO，对应“树形仙人掌”（亚利桑那州多沙漠，有很多树形仙人掌）。SAGUARO项目至今未发现伴随引力波的光学暂现源，但发现了12颗超新星。

引力波Inaf团队

GRAWITA项目是“引力波Inaf团队”（the GRAvitational Wave Inaf TeAm）的缩写。INAF是意大利的国家天体物理研究所（Istituto Nazionale di Astrofisica）的缩写。GRAWITA使用甚大望远镜巡天望远镜（VLT Survey Telescope，VST）搜寻伴随引力波的千新星。

VST的主镜口径为2.65米，视场为1平方度，相当于满月面积的5倍。它搭配一个像素为2.68亿的相机。虽然尚未发现千新星，但GRAWITA发现了9颗超新星。

个体天文学家的贡献

除了项目模式（包括业余天文学家合作项目），以个人名义搜寻超新星并发布观测结果的模式在过去100多年中始终存在。这些天文学家既有职业天文学家，又有业余天文学家。

截至2022年，发现超新星超过100颗的个人天文学家分别是：Puckett与合作者（376颗）、Jack Newton与Puckett（201颗）、板垣公一（Koichi Itagaki，159颗）、Stu Parker（159颗）、Tom Boles（148颗）、Berto Monard（144颗）、兹维基（123颗）、穆勒（106颗）。

发现超新星的数目在30-100之间的个人天文学家有：Christian Pollas（91颗）、Charles Kowal（81颗）、Mark Armstrong（64颗）、Robert McNaught（63颗）、Roberto Antezana（57颗）、Paul Wild（47颗）、Marina Wischnjewsky（45颗）、Mike Schwartz（45颗）、Robert Evans（43颗）、Ron Arbour（42颗）、Miklos Lovas（36颗）、Milton Humason（32颗）.

发现超新星的数目在10-30之间的个人天文学家有：Claude Cornen（29颗）、Dennis Denisenko（27颗）、Doug Rich（27颗）、Giancarlo Cortini（26颗）、Leonida Rosino（21颗）、L. E. Gonzalez（19颗）、Saul Perlmutter（17颗）、Grzegorz Duszanowicz（14颗）、青木昌勝（Masakatsu Aoki，14颗）、Peter Marples（14颗）、Robin Chassagne（14颗）、G. Altavilla与合作者（13颗）、Jaroslaw Grzegorzek（13颗）、Masaki Tsuboi（13颗）、Enrique Chavira（10颗）、Konrad Rudnicki（10颗）、R. Gibbons（10颗）、Reiki Kushida（10颗）、（10颗）、（10颗）、（10颗）、（10颗）。

2014-2021年，没有个人进入年度前10，2022年元旦至今（2022年11月8日），板垣公一以8颗超新星的数量暂时位居年度第10，也是唯一进入前10的个体天文学家，他本人是一名业余天文学家。

超新星之外

过去一些年蓬勃发展的超新星巡天项目不仅使人类观测到的超新星的数量猛然增加，还观测到一些比普通的超新星更罕见的现象，如亮度远超过普通超新星的超亮超新星、黑洞瓦解并吞噬恒星物质导致的潮汐瓦解事件、中子星-中子星/黑洞并合导致的千新星、一些来源还未确定的明亮且快速演化的光学暂现源，等等。

这些光学暂现源的发生频率远低于超新星，因此每年被发现的数目也远低于超新星。尽管如此，这些珍贵的光学暂现源自身也是超新星猎手们的重要对象；上面列举的一些项目中，有一些以千新星为主要目标，以发现超新星为其副产品。

随着未来更多强大的光学暂现源巡天项目的运行，人类发现的超新星、千新星、潮汐瓦解事件等事件的数目都会大大增加，从而使光学暂现源的研究进入新的黄金时代。

总结

在过去的100多年间，人类观测到的超新星的数目迅速增加，这也大大促进了对超新星的分类研究。

超新星巡天观测发展的主线：一开始，“宽场望远镜+人工值守+传统底版”模式为主导；然后“窄场+自动观测+CCD成像”模式一度成为胜者；最后，“宽场+自动观测与CCD成像模式”结合了前两个模式的优点，成为过去20年的主流模式。

在最后一种模式中，一些搭配高性能CCD的具有相对较大口径的宽场望远镜占据了制高点。这也是将来超新星巡天领域发展的主流方向之一。另一方面，分布式望远镜有可能可能被各自替换为更大口径的望远镜，再创辉煌，这是未来这一领域的发展的一个可能方向。

注记

需要注意到是，本文统计数字大多来自https://www.rochesterastronomy.org/snimages/snstatsall.html，少数为作者根据各望远镜主页修正。由于统计可能不完备，因此上述数字只能作为一个数字的下限，部分项目发现的超新星的真实数目可能会略高于统计。

例如，rochesterastronomy网站统计出的ATLAS过去一些年（截至2022年11月7日）发现的超新星数目为10862，但ATLAS官方网站（https://atlas.fallingstar.com/）给出的数字则为13110，是前者的1.2倍。显然后者更可靠。

这也意味着，rochesterastronomy网给出的历年数字可能有缩水。缩水的原因有以下两种原因之一或全部：（1）rochesterastronomy网站统计时漏掉一些；（2）某项目的官方网站只记载该项目发现的超新星，而不仅仅是首先发现的超新星，也包括其他望远镜先发现、该项目后发现的超新星；而rochesterastronomy只统计首先发现的情况。个人认为第二种情况占主要因素。