星明天文台首个被华沙大学BHTOM团队确认的微引力透镜事件-

作者|王歌

审核|邹乾一、赵经远、张宓、孙国佑、周文杰

编辑|赵经远

本文正文使用北京时间，图片使用世界时

发现及确认

2024年4月23日晚，徐建林同好在千度自动瞬变源巡天（KATS）的历史数据中发现一颗位于蛇夫座方向的候选体，亮度约14.98等（无滤镜）。在检查了茨威基暂现源设施（ZTF）、小行星地面撞击预警系统（ATLAS）等巡天项目公开的测光数据后，KATS团队注意到该目标的光变曲线呈现对称形状，各波段光变幅度相同，且银纬较低（只有4度），这些特征与微引力透镜非常相似。随后张宓同好将其上报至TNS，该候选体获得暂现源编号AT 2024hcr、内部编号KATS24H004。

KATS发现图（左）与Pan-STARRS历史图像（右）对比，可见中央方框内的星点有所增亮

编号：AT 2024hcr (= KATS24H004)

发现者：徐建林、张宓、孙国佑、阮建高、赵经远、周文杰、马勇、叶泉志、陈卓扬、谭瀚杰、武广维、高兴、艾力·伊沙木丁、白春海、王勇，以及KATS团队

发现亮度：14.98星等（无滤镜）

发现时间：2024年4月6日5时40分25秒

AT 2024hcr的光变曲线

AT 2024hcr的光变曲线（增亮部分局部放大）

AT 2024hcr的TNS页面

接下来，周文杰同好联系了华沙大学暂现源后随项目（WTFU），希望这个目标能得到他们的关注。收到来信后，WTFU很快将该目标更新到了黑洞目标观测管理器（BHTOM）。

一段时间后，BHTOM团队又将AT 2024hcr的分类更改为Microlensing Event，这意味着该团队认为这个目标必定是微引力透镜事件。

AT 2024hcr的BHTOM页面

引力透镜与微引力透镜

爱因斯坦广义相对论预言，光线在引力场中会发生偏转，因此背景天体发出的光会受到前景天体引力场的影响而产生会聚，与光学中的透镜成像类似，地球上的观测者会因此观测到背景天体产生形变或增亮等现象，这便是引力透镜效应，其中的前景天体往往也会被称为透镜天体。

引力透镜效应原理。图像来源：ESO

根据透镜天体的质量与观测效果的不同，引力透镜效应可以分为强引力透镜、弱引力透镜和微引力透镜。强引力透镜会使背景天体强烈扭曲并产生多重像，亮度放大倍率很大，可用于研究遥远且暗弱的背景星系；弱引力透镜扭曲程度较弱，不会产生多重像，有助于研究宇宙成分性质和宇宙大尺度结构的演化规律；而微引力透镜则是由运动中的透镜天体使背景天体增亮所产生的现象，亮度放大倍率不是很大，通过观测亮度变化可以得知透镜天体的性质，还可以用于探测系外行星。

微引力透镜效应及其探测系外行星的原理。图像来源：NASA

强引力透镜和弱引力透镜中的透镜天体通常是星系或星系团，而在微引力透镜中，一个黑洞、一颗恒星或行星都可能成为透镜天体。在这种状态下，由于透镜天体的质量相对微小，微引力透镜造成的偏转较弱，因此背景天体很难产生能够被望远镜分辨的像，大多数情况下观测者仅能发现背景天体有所增亮（在极为特殊的情况下，利用干涉技术也能分辨出所成的像），光变曲线通常呈现对称的形状（在特殊情况下，也可能表现出不对称的形状）。在银道面特别是银心附近，恒星非常密集，产生微引力透镜的几率更大。AT 2024hcr就是一个非常典型的微引力透镜事件。

基于PSPL模型，对AT 2024hcr的光变曲线进行拟合。图像来源：Fink

结语

自2023年至今，星明天文台已在KATS数据中发现并上报了5个微引力透镜候选体[分别是AT 2023jtw、AT 2024hcr、AT 2024jji、AT 2024jsd、AT 2022aevf，详见参考资料4；在这些候选体中，AT 2024jji的亮度仍在变化中，疑似接近峰值，当前亮度约为15.2等（ATLAS o滤镜），鼓励大家对其进行时序测光及光谱观测，以确认其性质并搜寻可能存在的系外行星]，其中AT 2024hcr是首个被华沙大学BHTOM团队确认的微引力透镜，祝贺各位发现者和KATS团队，特别感谢华沙大学WTFU和BHTOM团队在该目标上所作的工作。

参考资料

1、KATS24H004，星明天文台官网，http://xjltp.china-vo.org/kats24h004.html

2、AT 2024hcr，Transient Name Server，https://www.wis-tns.org/object/2024hcr

3、AT 2024hcr，Black Hole Target Observation Manager，https://bh-tom2.astrolabs.pl/targets/AT2024hcr/

4、待深入研究目标，星明天文台官网，http://xjltp.china-vo.org/needfurtherstudy.html

5、傅莉萍,束成钢.引力透镜的基本原理及最新研究进展[J].天文学进展,2005,(01):56-69.

6、富坚,杨晓峰,闫震.利用微引力透镜效应搜寻银河系内的重子暗物质[J].中国科学院上海天文台年刊,2007(28):66-79.

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