宇宙「追星」神器上線！魯賓天文台開啟「即時捕捉夜空變化」新時代

薇拉·魯賓天文台（Vera Rubin Observatory）2 月 24 日公布首批科學警報，總共有 80 萬則，代表天文物理學發展史的里程碑。之後每晚警報數量能達 700 萬則，為夜空動態即時觀測開啟新時代。

首批警報包括超新星、變星、活躍星系核（AGN）及圍繞太陽系高速運行的天體（如小行星）探測。科學警報是魯賓天文台啟動時空遺珍巡天專案（Legacy Survey of Space and Time，LSST）的重要指標，LSST長達十年計畫期間將連續掃描南半球的夜空，捕捉每個可見變化，LSST計畫第一年，魯賓天文台拍攝的天體影像量將超過人類史上所有光學天文台拍到的天體影像量總和。

魯賓天文台的科學警報將推動天文學、天文物理學和宇宙學許多領域發現。對一般觀測者而言，夜空看似平靜不變，實則生氣勃勃，充滿運動與變化。每次警報都顯示自從魯賓上次觀測，天空又發生了哪些變化，如新光源、亮度變化的恆星，或移動的天體。借助科學警報，科學家更能捕捉到超新星爆發的早期階段，發現並追蹤小行星以評估對地球的潛在威脅，觀測到穿梭太陽系的罕見星際天體。科學家之後可利用這些數據，更了解暗物質、暗能量及宇宙其他未知現象。

魯賓天文台每40秒就拍一次天空區域，加上先進軟體將每張新影像自動與模組比較的資料處理，以及高速資料傳輸，每個細微變化都能在影像拍攝後2分鐘內觸發科學警報。下圖就是魯賓天文台觀測到的天體「郵票」，記錄每次觀測時的變化。

▲ 變化不斷的宇宙。當拍攝到新影像，魯賓天文台先進軟體會自動比較每張影像與模組影像。模組影像由魯賓天文台之前以相同濾鏡拍攝的同區域影像合成，新影像會減去模組影像，只留下變化部分，每次變化都會在影像拍攝後幾分鐘內觸發警報。左側是模組影像，中間顯示的是新拍影像，右側顯示的是差值影像。以最上方超新星為例，模組影像和新生影像左上角的亮點是超新星宿主星系的中心。超新星本身在差值影像的中心清晰可見。（Source：NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory / NOIRLab / SLAC / AURA Acknowledgement: Alert images with classifications provided by ALeRCE and Lasair）

為了解讀魯賓天文台的龐大數據，科學家使用「代理人」（Alert brokers）智慧軟體系統，以機器學習演算法自動過濾、排序和分類警報，讓科學團隊高效率取用數據。代理人也會將警報資訊與多波段天文的資料交叉比對，有些專注處理特定類型的事件，讓科學家能提早進行更有針對性的分析，並更快反應。

魯賓天文台警報開放全球取用，任何人都可訂閱警報數據，並觀測探測天體。公民科學家也能以魯賓天文台與Zooniverse的合作參與辨識警報活動。