一位目光敏銳的天文學家在其牛津大學同事的協助下，使用一台超級計算機和兩部放置在世界兩端的天文望遠鏡發現了一顆超新星，這次重大發現有望進一步加深我們對宇宙的了解。媒體對首次發現這顆超新星的加利福尼亞州天文學家彼得.納特進行了採訪，納特是美國勞倫斯.伯克利實驗室的高級科學家兼加利福尼亞大學伯克利分校天文學系的兼職教授。

　　納特解釋説爆炸恒星的圖像是被Palomar Transient Factory（簡稱PTF）使用48英寸的Samuel Oschin天文望遠鏡在加利福尼亞州的帕洛瑪山捕捉到的。PTF每個夜晚都對天空進行掃描，然後將掃描數據發送到位於伯克利的國家能源研究科學計算中心進行分析。

　　通過對數據進行過濾發現了這顆超新星，目前這個被稱作PTF 11kly的超新星還需要人類和設備的共同努力-這裡所指的設備就是國家能源研究科學計算中心的Carver IBM iDataPlex系統。

　　Carver是國家能源研究科學計算中心的超級計算機梯隊中相對低級的超級計算機，擁有400個計算節點，每個節點配置兩個英特爾Nehalem四核處理器。當所有的3200個核心全部啟動和運行時，Carver超級計算機的理論峰值性能可以達到每秒34萬億次。國家能源研究科學計算中心還擁有一台總計配置38128個皓龍計算核心的大規模並行 Cray XT4超級計算機Franklin，每秒的浮點計算能力為352萬億次，是Carver超級計算機浮點計算能力峰值的十倍。

　　國家能源研究科學計算中心擁有的大塊頭超級計算機Hopper性能則更加強大：這臺Cray XE6超級計算機總計內置了153,216個計算核心，位列2010年11月公佈的超級計算機世界500強排行榜的第五位，可持續浮點計算能力為每秒1.05千萬億次。

圖示：安置在美國國家能源研究科學計算中心的Carver IBM iDataPlex超級計算機

　　儘管納特和他的團隊在需要時也會使用Hopper超級計算機，但Carver是發現PTF 11kly超新星所運行的超級計算機-Carver用於啟動的核心數量非常少。日常PTF工作負載使用的Carver核心數量約為60個，但是納特告訴我們説"晚上我們要做的工作比較反復，因為要分析捕捉的影像，因此一個晚上要使用大概120個核心"。

　　納特表示"國家能源研究科學計算中心有這麼多核心可用真是不錯。我們要增加工作負載的話只需在一堆代碼中改變其中一行即可，這樣可以利用更多的處理器"。

　　PTF項目用來追蹤超級新星的方法非常直接。由Samuel Oschin天文望遠鏡捕捉的圖像和調研開始階段的增強影像進行對比-如果有不同的話，在數據庫中標出標識。

　　這聽起來很簡單，但是正如納特所解釋的"在圖像上有大量老舊的痕跡，當然也會有一些新東西-可能是小行星，也可能是變星，偶爾的可能是超新星"。

　　納特所説的“大量老痕跡”並不誇張。“每個晚上我們通過篩選通常會得到大約100萬個可選對象，在這些可選對象中，只有大約幾百個確實是真實存在的，在這幾百個對象中，只有大約兩個是讓人有興趣的超新星”。

　　PTF項目自從2008年啟動以來發現了超過1000顆超新星，但是PTF 11kly並不是簡單意義上的又一顆有趣的超新星，而是具有極高科學數據研究價值的超新星。

　　非同一般的超新星

　　首先，這是一顆Type 1a級別的超新星，特別引發天文學家的興趣，因為這些超新星在上世紀九十年代被用來判斷宇宙的演變是如何進行的，同時還用來尋找暗物質。不幸的是，在他們被用來幫助科學家來更好的了解宇宙演變的加速和暗物質之前，還需要了解更多有關 Type 1a超新星的信息，PTF 11kly就是這樣一顆能提供絕佳數據的超新星。

　　Type 1a超新星被認為是白色星群的垂死掙扎，這種星群的規模大概是我們太陽的1.4倍。正如納特對超新星演變的解釋那樣，白色星群“與來自同伴的物質依附在一起，當其規模足夠大的時候，內部的溫度就會讓點燃碳元素，發生高熱原子核反應式的爆炸”。

　　2002年由哈勃太空望遠鏡拍攝的PTF 11kly位置的影像顯示了挨在一起的兩顆紅色巨物看起來的樣子。如果這真的是哈勃太空望遠鏡像素的照片，那確實和納特描述的情景非常吻合—紅色巨物中的一個或者兩個能提供導致PTF 11kly爆炸的誘因。

　　這種類型的超新星是非同一般的。納特表示“我們知道這些白色星群都是非常古老的星星，由於我們看到他們存在於年輕的星系和古老的星系當中，那麼所有其他類型的超新星我們就只能在非常年輕的星系裏看到”。

　　PTP 11kly成為如此有價值的研究對象的另一個主要原因是它的爆炸離現在很近—在風車星系中只離我們大概2100萬光年，比大家所知的Ursa Major和北斗七星中發現的M101還要近。這是自1986年以來所發現的距今最近的超新星，納特強調説。這顆星受星塵的遮擋顯得朦朧不清。“在此之前，你不得不追溯到1972,1937,和1572年才能找到更加靠近現在的Type 1a超新星”。

　　最後，PTF 11kly在首次爆炸後僅僅幾個小時內就被發現了—顆，幾個小時加上2100萬光年，太驚人了。

　　走近人類

　　新生的超新星在強大的計算機和人類智慧的共同努力下，從浩瀚的PTF數據中脫穎而出。Carver超級計算機用來將100萬個異動對象梳理為數百個候選對象的整個過濾過程是由加利福尼亞大學伯克利分校天文學系副教授喬希.布萊姆所開發的。

　　為了將布萊姆所創建的計算機運算法則層層展開，一大批專家會預先過濾一批異動數據，根據異動是否有價值來對每個異動的對象進行分類。然後布萊姆進行觀測和研發出納特稱之為“推進決策樹”的流程來對數百萬的夜間異動對象進行篩選和分類為合理的數量。

　　在每次篩選萬PTF數據後，剩下的幾百種可能性被分配給一組“公民科學家”超新星搜尋者—是的，確實是人類—也就是大家所知的Galaxy Zoo team（被稱之為星系動物園是指他們的規模非常小又非常忙碌），他們會盯著這些可能性並嘗試捕捉真正的超新星。

　　納特就是這些終極過濾者中的一員—他很幸運的在正確的時間站在了正確的地點。“星期三下午，加利福尼亞時間，當時我正在觀測並且説‘好的，數據庫，告訴我昨天晚上最好的那顆星是什麼吧’，哦，它就在那兒，而不是在前一天晚上的數據裏”。

　　圖示：星期一（左圖），無發現。星期二（中圖），有可能。星期三（右圖），超新星。

　　“起初我持完全的懷疑態度。我想這只是顆從銀河中劃過的小行星，但是之後我搜索了小行星數據庫，確定不是，沒有任何資料。這是因為它太黯淡了，我説‘好吧，這可能是顆新星’，是另一種類型的爆炸，但是對我們沒太大價值。哦，不，好像也不對”。

　　之後納特使用了一台功能不如Carver強大的超級計算機。“幸運的是，我剛好在網上和英國的馬克.沙利文聊了會，他説‘哦，太陽現在正位於加納利群島。我們可以讓他們採集這個物體的光譜來讓我們知道是怎麼回事’，就這樣在我發現這顆新星的三個小時後，他們採集了光譜並證實這是一顆超新星”。

　　這不只是一顆普通的超新星，而是“非常年輕的Type 1a超新星”，西班牙拉帕瑪的加納利群島上的利物浦望遠鏡通過其光譜中的強大硅元素線驗證了這一點。

　　得到利物浦望遠鏡的證實後，沙利文用電子郵件向團隊做出了快速的回應：“喔，太棒了”。

　　歸功於PTF網絡，如今這個“太棒了”的發現已經被全世界所共享。在12個小時內，PTF 11sky‘的Type 1a名稱就得到了加利福尼亞州利克天文臺和夏威夷島凱克天文臺的證實，全世界越來越多的望遠鏡都開始進行觀測和收集數據。受益於美國國家航空和宇宙航行局的緊急請求，哈勃本週也開始進行觀測。

　　“當你在爆炸和混合後第一時間就捕捉到它，你確實能看到爆炸後新星未燃盡的部分！”加利福尼亞大學聖克拉拉分校的安德魯.和維爾激動的表示，並向全世界的天文學家展示著他的興奮。他表示“儘管觀測過數千個超新星，但這次的這顆是前所未有的”。

　　可能你甚至不需要一台望遠鏡就能看到PTF 11kly。“觀測這顆爆炸星最佳的時間是在一週內北半球地區的黎明前夕”沙利文表示“你需要黑暗的天空和一個出色的雙筒望遠鏡，雖然小型的天文望遠鏡可能有更好一些”。

　　註釋：

　　超新星：根據現在的認識，超新星爆發事件就是一顆大質量恒星的“暴死”。對於大質量的恒星，如質量相當於太陽質量的8~20倍的恒星，由於質量的巨大，在它們演化的後期，星核和星殼徹底分離的時候，往往要伴隨著一次超級規模的大爆炸。這種爆炸就是超新星爆發。現已證明，1572年和1604年的新星都屬於超新星。在銀河系和許多河外星系中都已經觀測到了超新星，總數達到數百顆。可是在歷史上，人們用肉眼直接觀測到並記錄下來的超新星，卻只有6顆。