大卫·迪金森《今日宇宙》 现在在史密森尼博物馆展出的24英寸瑞奇折射望远镜
信用:维基共享/公共领域 你永远不知道旧的天文观测中可能隐藏着什么新的发现
从19世纪末开始的近一百年里，涂有乳胶的干玻璃板摄影一直是大型天文台和勘测机构记录和拍摄天空的首选标准
这些巨大的玻璃板收藏仍然在世界各地，被归档在天文台图书馆和大学档案馆
现在，一个新的项目展示了我们如何将这些旧盘子上讲述的故事公之于众
超过估计的2
仅在北美就有400万块玻璃板被收藏
这些照片拍摄于19世纪90年代，直到20世纪70年代，电荷耦合器件(电荷耦合器件)探测器开始用于天文学
其中，只有大约400，000个图版被数字化以达到研究质量，最著名的是DASCH(哈佛天空世纪的数字通道)和国际掌声(天文用摄影图版档案)项目
芝加哥大学天文与天体物理学系和卡瓦里宇宙天体物理研究所的一个团队想知道是否有更简单的方法将这些旧板块带入现代数字时代
“平板扫描过程其实很简单，”威尔·塞尔尼(芝加哥大学)告诉《今日宇宙》
“在我们选择了一个板块之后，我们要确保表面是干净的，这样尘埃粒子就不会被误认为是最终图像中的恒星
然后，我们将扫描仪设置为最高质量，并生成一个图像文件
实际上，我们认为扫描仪是一种科学仪器:对于底片上的每一小段信息，我们都可以得到通过照片传输的光量的数字再现
从那里，我们将结果文件上传到一个网站，该网站将天体坐标映射到图像上，还创建了一个标准格式的文件用于天文分析
" 1903年的底片(底片，黑色背景上有明亮的星星)显示了之前未被注意到的超新星(圆圈)
信用:W
塞尔尼/耶克斯版数字化团队 该小组转向附近的一个来源，耶基斯天文台
在这项研究中，耶基斯板块数字化团队想要一个理想的板块，用于校准恒星亮度和天空背景，覆盖远离银河平面的一片天空
该团队还希望在良好的天空条件下拍摄的板块，通过长时间曝光来描绘各种各样的银河和河外物体，以测量极限星等
位于威斯康辛州南部日内瓦湖岸边，由美国天文学家和望远镜制造商乔治·埃勒里·海耳于1897年建造，耶基斯天文台还收藏了150，000-200，000块玻璃板
虽然耶基斯是世界上最大的可操作折射望远镜——大40”望远镜的所在地，但收藏的大部分底片都是从1901年开始在耶基斯或德克萨斯州西部的麦当劳天文台用24英寸的瑞奇反射镜拍摄的
天体摄影用玻璃板的时代和使用通常是乏味和麻烦的
通常，天文学家不得不使用金刚石刀具手工定制板的形状，以适应特定的相机
接下来通常是一个寒冷黑暗的夜晚，目镜跟随一颗引导星，同时进行必要的曝光
然而，这些最终形成的板块充当了跨越近一个世纪的天空编年史
NGC 7331的现代光学和x射线图像，显示了2014年的超新星(插图)和1903年超新星的区域(绿色圆圈)
信用:美国国家航空航天局/CXC/中国国际航空研究中心
Margutti 解释扫描上的星等标度，并针对天空辉光、表面亮度和饱和度(照相和扫描过程中经常引入的伪像)等因素校准板，得出的极限星等为+19，扫描过程获得的精度优于亮度的十分之一
就背景而言，大型后院望远镜在晴朗的夜晚通常可以看到大约+14的星等，视野良好，而现代地面全天空勘测(如PanSTARRS-1)的极限星等约为10000倍，约为+24
塞尔尼说:“这个过程的简单性使得在相对较短的时间内数字化大量的印版成为可能。”
“它还有一个好处，就是不需要定制的扫描仪，让没有资金设计或购买扫描仪的团队也可以使用它
定制扫描仪极其昂贵
如果我们的方法可以推广，那么从多个天文台收集的照相底片就可以用于科学研究
" 最后，研究小组选择了大约50块符合研究标准的板
该团队使用了市场上可买到的爱普生表达12000XL图形艺术扫描仪，大大加快和简化了过程
文件最初被扫描为阳性
TIFF文件(白色背景上有黑色星星)然后保存为FITS文件，这是许多现代天文摄影师熟悉的格式
目标扫描区域产生视场1
5度宽，大约是满月直径的三倍
令人惊讶的是，该小组在1903年扫描的第一批板块之一(Ry60)以位于飞马座4500万光年之外的+10级星系NGC 7331为中心，也发现了一个令人惊讶的访客:一颗“客星”或可能的超新星，在SDSS(斯隆数字天空调查)的对比图像中不可见
如果得到证实，这将是该星系中观察到的第四颗已知超新星
描绘仙女座星系的1903年瑞奇系列图版(梅西耶31)
注意，当拍摄这张照片时，它会被称为“仙女座星云”
“功劳:W
塞尔尼/耶克斯版数字化团队 “我们的团队在为我们的论文在这个特殊的盘子(Ry60)上沉淀之前，实际上已经扫描了许多盘子……然而，我们一开始完全不知道这个盘子里藏着这个候选超新星！”塞尔尼说
“作为我们分析的一部分，我们仔细查看了板块上的星系图像，其中包括将板块与同一片天空的现代图像进行比较
有一次，我们在两张照片之间快速交替眨眼，注意到在底片图像上出现了一颗星星
“研究小组还排除了其他潜在的误报——例如小行星、尘埃斑点或银河经典新星——然后测量物体的亮度，与远处的超新星一致
旧玻璃板上的新谜团 天空的旧玻璃板图像有什么好处？最近的几项研究已经转向记录一个多世纪前的天空
当天文学家注意到在禁忌之星KIC 8462852中看到的异常变暗时，他们观察了同一地区的旧玻璃板，以表明这颗奇怪的恒星实际上正在随着时间的推移而褪色
另一项研究观察了附近的白矮星凡·马嫩星，证明天文学家早在1917年就有可能记录外行星网的证据——如果他们知道要寻找它的话
以面纱星云为中心的1903年里奇系列板块扫描图
扫描从亮到暗颠倒
信用:W
塞尔尼/耶克斯版数字化团队 除了长期观察恒星的可变性之外，古老的板块开辟了通过一百多年基线上的适当运动来观察恒星天体测量或恒星位置和运动的可能性
该小组在研究中使用了欧洲航天局盖亚任务的测量值进行比较，以证明这项技术
盖亚发布了其DR2(数据发布2)目录，超过1
2018年有60亿次恒星位置测量，最近在2020年12月3日发布了EDR3(早期数据发布3)，完整发布时间定在2021年底
最后，该团队和研究展示了一种低成本但有效的技术，可以使用现成的商用设备轻松扫描天文玻璃板，以获得研究水平的质量
该团队还制定了长期计划，通过芝加哥大学图书馆网站向公众提供耶克斯平板扫描和日志
保存那些过去的玻璃板图像绝对值得
谁知道还有什么其他的天文发现等着我们去发现呢
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