[发明专利]一种智能超新星警报和观测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能超新星警报和观测系统，用于天文台站的超新星后继观测，实现智能选源、观测安排和执行自动观测，特别适用于要求对新增超新星样本有完整的监控，并根据观测需要及时完成观测策略的制定和执行观测的超新星后继观测项目。

背景技术

超新星指的是恒星在″临死前″的一次剧烈爆发，这类爆发是宇宙中最为激烈的天体物理现象之一。整个爆发过程大约只持续一秒钟，但却会释放出1044～1048焦耳的能量。在爆发时恒星光度的变化非常明显，变化幅度超过17个星等，即增亮千万倍以上，可以达到1010倍太阳光度，比一般的星系还要亮。爆发会瓦解恒星，将构成恒星的物质向整个星际空间抛射。超新星爆发的结果或是将恒星物质完全抛射，成为超新星遗迹；或是抛射掉大部分的恒星物质，而留在恒星核心的物质则会塌缩成为中子星或黑洞。

超新星是研究宇宙暗能量和暗物质的良好探针之一，2011年的诺贝尔物理学奖就颁给了超新星观测的宇宙学研究工作。但超新星是一种偶发的天文现象，当发现一颗超新星爆发以后，需要及时地获得信息，并做好后继观测，超新星的后继观测对于超新星的观测和研究具有重要的意义。当前关于超新星观测的主要方向是：观测更多超新星样本和采样覆盖更好的超新星光变曲线。这就要求在观测上，及时全面地发现新爆发的超新星，并及时进行相应的后继观测。当前每天几乎都有新爆发的超新星发现报告，随着世界各大型超新星巡天(发现超新星)项目的投入，越来越多的超新星被发现。因此，当前单纯的手工去寻找要观测的超新星，制定观测计划，并发送给台站上的望远镜进行及时高效地跟踪观测，对于天文学来说是一件繁重的工作。

智能超新星警报和观测系统就是帮天文学家完成监控新爆发的超新星、智能选取适合观测的目标源、计算观测所需的辅助信息、实时将信息传递给用户和望远镜，从而完成高效的超新星后继观测。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种智能超新星警报和观测系统，该系统能够对超新星爆发目标进行智能监控和筛选，并对用户进行预警，能够实现新爆发超新星预警、后继观测、观测数据收集及管理的完整超新星警报和观测过程的高效循环。

本发明的技术解决方案是：一种智能超新星警报和观测系统，包括网络实时监视器、超新星筛选子系统和信息发布子系统；

网络实时监视器实时监控世界各地天文台发布的信息，对超新星爆发报告的网页，进行自动筛选过滤出新爆发的超新星信息，将超新星信息输入至超新星筛选子系统；

超新星筛选子系统根据输入的超新星信息中的超新星位置、超新星亮度以及台站的地理经纬度信息，筛选出适合观测的超新星并计算出最佳观测时刻和可观测时段以及参考曝光时间，并将适合观测的超新星、最佳观测时刻和可观测时段以及参考曝光时间发送至信息发布子系统；

信息发布子系统对接收的信息进行管理，将超新星筛选子系统发送的信息发布给用户或者直接发送至望远镜；用户根据信息中的内容操控望远镜进行观测，或者望远镜直接根据接收的信息自动进行观测，望远镜将观测的数据发送至信息发布子系统。

所述的最佳观测时刻及可观测时段计算步骤如下：

第一步，根据超新星位置、台站的地理经纬度信息、要求的地平高度计算可观测时角范围HA_alt；

第二步，计算确定观测日的儒略日数JDN；

第三步，根据第二步中的儒略日数JDN，计算午夜时刻的恒星时ST_mid；

第四步，根据第三步中的ST_mid以及第一步中的HA_alt，计算确定观测日的最佳观测时刻和可观测时段。

所述第四步中的最佳观测时刻和可观测时段计算公式分别如下：