互动科普

有时做得好不如运气巧。l999年1月23日，一台装在卫星上的名为“爆发源与暂态源实验”(BATSE)的仪器探测到来自牧夫星座的一股强烈的伽玛射线脉冲。多年来，天文学家们平均每周都要观测到几次来自天空各处的这类伽玛射线脉冲[参看本刊1997年10月号上Gera1d J．Fishman和Dieter  H．Hartmann所著“伽玛射线爆”一文。]然而，由于这些能量高得令人难以相信的射线源来去匆匆，因此天文学家对它们的了解少得可怜——比如说对于它们是如何形成的以及它们起～源于何处等问题都还知之甚少。伽玛射线爆持续的时间极少超过几分钟(有的只有若干分之一秒)，因此天文学家来不及调动各种仪器来对准它。事实上，尽管1999年1月23日那天晚上的伽玛射线爆极其强烈，持续了几乎两分钟之久，但BATSE仍然只能确定该伽玛射线爆源于天空中约有四个满月那样宽的圆盘形区域中。

命运女神这时登台了。就在这次伽玛射线爆消逝之时，另一颗名为Beppo-SAX的卫星碰巧正在使用X射线宽场照相机对同一部分天空成象(X射线是频率略低于伽玛射线的辐射)。在通过电子邮件收到了BATSE发出的探测警报后的6个小时内，科学家们确定了一个位于BATSE所识别的区域内，但是此前并不存在于那里的明亮x射线源的精确位置。

天文学家们还得以拍到了这个伽玛射线爆的光学图象。在首次警报发出后仅20秒，美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯的一台机器人光学望远镜就用4台宽场照相机对准了它。在其他天文学家确定了这个伽玛射线爆的精确位置以后，洛斯阿拉莫斯小组发现，他们的早期图象恰好就在这个位置上捕捉到一颗明亮(9等)但迅速地变暗的恒星。

次日夜晚，夏威夷冒纳克亚火山顶上的功能强大的10米“怪物”望远镜(即凯克二号望远镜)投入了行动。利用它那巨大的集光表面，该望远镜测定了这个天体的红移，并确定该伽玛射线爆起源于宇宙全程大约一半的距离上。此时该打开香槟酒瓶庆贺成功了。为了使一个如此遥远的天体在地球上空发出如此强烈的闪光，这个天体在其起源处必定亮得令人难以置信。事实上，无论是什么东西产生了这次伽玛射线爆，它都是(至少在一段时间中是)已发现的最明亮天体。毫无疑问，天文学家们已作出了一项重大发现。现在他们打算让业余科学家们也来享受这份乐趣。

为什么要把业余科学家拉进来?因为BATSE小组的科学家们知道，如果那晚Beppo—SAX卫星在观测别的地方，那他们就永远无法调动地基望远镜来测量这个天体的亮度和距离。甚至在Beppo—SAX卫星起了作用的情况下，确定这个迅速变化的天体的位置仍然花了几个钟头的宝贵时间。

一个更好的系统是把数量众多的观测者组织起来，使他们在上述事件被检测到之后的几分钟内观测BATSE卫星所识别出的区域。有了足够多的观测者，总可能有某个人很快找到这个新的天体并上报，这样就可以启动其它的观测。因此，BATSE小组希望建立一个由职业天文学家和业余天文学家组成的国际网络，他们随时准备在一旦BATSE卫星探测到伽玛射线爆业余科学家们参与此项工作并不是来滥芋充数的(也许听起来可能象像是如此)。数千名业余爱好者拥有研究级别的望远镜。但即使镜面直径小到只有25厘米的望远镜也可以参加进来。(这类望远镜可以花700美元购得，也可以花不到100美元自制，但要耗费大量的时间与精力。)现在有许多业余用望远镜装上了灵敏的电荷耦合器件(CCD)照相机，这类照相机可以拍摄一个星域的电子图象。然后可以用个人计算机实时处理此信息以证认出新的天体。一部分比较昂贵的望远镜甚至是自动化的：它们可以接收通过因特网传来的指令，拍摄天空任何一处的图象，而不需要有观测者在场。显然，业余科学家们乐于充当职业天文学家的重要的合作伙伴，帮助他们揭示这些奇异的伽玛射线能源的奥秘。

设在马萨诸塞州坎布里奇的美国变星观测者协会(American ASSO-ciation of Variable Star Obsevers，缩写为AAVSO)目前正在发展并负责管理这个网络。建立于1911年的AAVSO是美国致力于协助业余科学家进行具有重要科学意义的天文测量的历史最悠久的机构。

AAVSO组织并整理关于数千颗变量的资料。至今它已记录了对恒星亮量的资料。至今它己记录了对恒星亮度进行的9百多万次测量。该协会的执行主任、我的一位密友Janet Mattei具有无穷无尽的精力，政治上精明能干，并且热心于促进业余天文学的发展。如果说有人能使这个网络发挥作用的话，那么他就是Janet。观测小组的负责人是BATSE项目的首席研究人员Gerald J．Fishman和马萨诸塞州林菲尔德的心脏病学家Mario Motta，他同时也是一位劲头十足的业余天文学家。

为了加入这个观测小组，需要向AAVSO的网站登录，并填写联网申请，包括关于你的望远镜的口径、视场及地址等资料。此外，在进行一次长时间的夜间天文漫游之前，你必须发出一份电子邮件以通知AAVSO。然后，只要BATSE探测到伽玛射线爆并获得有关目标区域的中心位置及宽度的资料，AAVSO的一台计算机就将通过电子邮件自动地把此信息传送给当晚向从AAVSO登录了的每一个人。

不过，那些在伽玛射线爆被探测到时恰好没有在进行观测，但只要一接到通知立刻就可以把他们的业余望远镜投入使用的人又怎么办呢?AAVSO打算通过寻呼机通知他们，并以寻呼机上的文字信息告诉他们伽玛射线爆发生的坐标。这样，即使是正呼呼大睡的业余天文学家接到通知后也可以一跃而起，抓住这个创造科学历史的良机。

当然，BATSE卫星测定伽玛射线爆的位置总有很大的不确定性。但是，如果正好有l0位观测者上网并用宽场成象CCD器件仔细观测BATSE辨认出的区域，那么伴随一次伽玛射线爆的光学现象中有许多就可能在收到通知之后的几分钟内被拍摄到。然后参加者就可以通过电子邮件将他们的观测结果上报给AAVSO，使网络上的每个人都可以实时看到这一信息。

显然还有更好的办法。理想的系统将利用AAVS0数据库中的信息，给每位上网者都分配BATSE所辨认出的区域中的一块地方，以便最大限度地覆盖天空中含有伽玛射线爆的区域，从而增大某个人发现它的机会。此外，在CCD图象上找出一次伽玛射线爆的光学伴星的最简单办法是运行一个程序，它找出CCD图象上的所有恒星，并将它们与电子星表(类似于美国航空航天局为哈勃太空望远镜提供指导恒星而编制的电子星表)中的恒星相比较。

但是，编写能够完成所有上述任务的计算机代码需要有一位顶尖的编程高手。遗憾的是，作为一家非赢利组织，AAVSO没有钱聘请这样的高手。如果你是一位计算机专家，并乐意自愿利用你的才能为科学作出重大的贡献，那么就请与Janet Mattei联系(联系电话6l7—354—0484)。这是你为揭示天文学中最大奥秘之一出一把力的令人神往的机遇，切勿错过。欲知本项目和其它项目的更多情况，请访问业余科学家协会网站earth．thesphere．com／Sas／WebX．cgi)。也可写信给该协会，地址4735ClairemontSquarePMB179，SanDiego，CA921i7。联系电话619—239-8807。