位于帕洛马尔天文台(Palomar Observatory)的兹威基瞬变设施(Zwicky Transient Facility)已经在夜空中发现了1000多个新天体和新现象,其中包括1100多个新的超新星和50个近地小行星。警报系统通知科学小组可能出现的新物体或天空中已知物体的变化
偶然的观星者可能会看着星星中间的黑色区域,以为那里除了空旷什么都没有。但是夜空隐藏着许多肉眼看不见的秘密。
在执行任务不到一年的时间里,南加州的一架巡天照相机显示出天空有多满。位于圣迭戈县帕洛玛天文台的兹威基瞬变装置已经在夜空中发现了1000多个新的物体和现象,包括1100多个新的超新星和50个近地小行星,以及双星系统和黑洞。ZTF由加州理工学院(Caltech)运营,是美国国家科学基金会(National Science Foundation)与包括华盛顿大学(University of Washington)在内的全球其他9家机构组成的一个财团之间的公私合作伙伴关系。ZTF合作的六篇最新论文,描述了这些发现,以及ztff的数据挖掘、分类和警报系统,
埃里克·贝尔姆,ZTF调查科学家,华盛顿大学天文学研究助理教授,是一篇描述ztf&f技术系统的论文的主要作者,该调查始于2018年3月20日。玛丽亚·帕特森是一位数据科学家,曾就职于华盛顿大学天文学狄拉克研究所。她是另一篇论文的主要作者,该论文描述了ztff的预警系统,该系统向科学团队通报天空中可能出现的新天体或现有天体的重大变化。
ZTF的任务是识别夜空的变化,并尽快向这些发现的天文领域发出警报。他也是狄拉克研究所的研究员。这六篇论文中报告的结果和规范表明,ZTF已经建立了一个管道来识别新天体,并迅速分析和向天文学社区传播有关它们的信息。
贝尔姆补充说,科学团队需要快速警报,以便在需要时安排其他天文台对单个天体进行后续观测。
ZTF通过安装在Palomar的48英寸口径Samuel Oschin望远镜上的16个电荷耦合器件组成的数码相机来实现其测量目标。相机拍摄的单一图像覆盖的面积约为月球的240倍;仅在一个晚上,ZTF就可以拍摄从北半球可以看到的整个夜空。到目前为止,ZTF相机仅在我们的银河系就拍摄了超过10亿颗恒星的图像。通过将新图像与旧图像进行比较,ZTF可以识别新物体,如首次亮起的超新星,或现有物体的变化,如亮度变亮的恒星。
ZTF为国家科学基金会等公共机构以及私营实体进行调查。Bellm认为,由于ZTF生成的数据量非常大,因此需要一种新的数据分析和警报方法。
ZTF拍摄的每一张图像都至少有助于一次调查。Bellm说。我们需要建立一个自动化的警报系统,该系统将几乎实时地通知相关的调查团队,ZTF将发现的每一个潜在变化或新物体,可能在一个晚上就会超过100万个。帕特森、贝尔姆和华盛顿大学的其他科学家——包括天文学副教授、eScience研究所高级数据研究员马里奥·朱里克(Mario Juric)——在ZTF内部领导了制造自动警报系统的工作。他们使用了两种开源技术:Kafka(实时数据流平台)和Avro(用于传输和存储的序列化数据的框架)。2018年6月首次部署的完整预警系统,每晚成功生成和分发多达120万个ZTF警报,每个警报在自动生成后大约10秒左右发送给调查组。
通过这些警报系统,ZTF与我们的调查伙伴分享它发现的每一个变化。Bellm说。他们正在接收每一点数据。
反过来,调查合作伙伴正在试验机器学习分类系统和其他分析工具,以便对警报进行分类。该预警系统是未来自动化、时域天文学的试验场。贝尔姆说,像大型天气观测望远镜这样的任务。预计LSST将于2022年开始其天空调查,每晚将产生大约1000万个警报,大约是ZTF最大警报量的10倍。但贝尔姆表示,ZTF警报系统可能成为LSST扩大警报管道的基础。
我们对ZTF任务为我们提供的机会感到非常高兴。Bellm说。令人欣慰的是,我们现在手头上的工具不仅对在ZTF进行的调查有用,而且对未来像LSST. 34这样的任务也有用。