天文爱好者和专业人士很快将拥有一个新系统，可以在我们星系中恒星壮观的死亡阵痛时发出警报。超新星早期预警系统 (SNEWS) 的改进版本，这是一个托管在纽约长岛布鲁克海文国家实验室服务器上的软件程序，很快将为银河系中任何超新星爆发提供更可靠、精确和及时的通知——这一事件有望成为一生难得一见的景象。
根据爆炸恒星的属性，与超新星相关的光到达火球外部可能需要几秒到几小时不等。然而，微小的中微子粒子几乎不与物质发生相互作用，这使得它们成为超新星极佳的先兆。当恒星核在超新星爆炸前坍缩时，它会释放出中微子爆发，这些中微子几乎以光速瞬间逃逸。 SNEWS 从世界各地的中微子天文台收集超新星的潜在迹象，以便尽快发出警告。
天文学家观察到的大多数超新星都位于遥远的星系中，在那里它们短暂地盖过了星系周围环境的光芒。但是，捕捉到离我们更近的超新星将使科学家能够收集更多数据。恒星是核工厂，氢原子在其中聚变形成更重的元素，从而使地球和我们成为可能。近距离研究它们将帮助研究人员了解产生这些元素的过程，以及爆炸并将它们散布到宇宙中的恒星类型。然而，许多科学家指出，我们无法真正确定通过从一开始就观察超新星会发现什么。我们错过了现代唯一的机会，因为我们意识到在 1987 年 2 月 23 日南部天空爆发超新星时已经晚了几个小时。科学家们从 超新星 SN1987A 中获得了许多成果，包括扩展了他们关于哪些类型的恒星会变成超新星的想法，以及清楚地看到了超新星抛入太空的碎片。可悲的是，爆炸珍贵的早期时刻以及它们可能揭示的秘密都丢失了。SNEWS 2.0 对于充分利用下一次机会至关重要。“我们已经在遥远的星系中发现了 5,000 多颗超新星，”加州理工学院的天文学教授曼西·卡斯利瓦尔说。“错过一颗在家门口的超新星将是非常非常令人不安的。”
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“这些事件在人类生命周期的时间尺度上相对罕见，”杜克大学物理学教授兼 SNEWS 联合创始人凯特·肖尔伯格说。“我们期望的频率大约是每世纪几次……这使得捕捉我们能够获得的每一点最后的可能信息尤为重要。”肖尔伯格解释说，来自超新星的早期光对于了解爆炸的恒星以及超新星事件发生之前存在的附近环境至关重要。而监测中微子是及时捕捉超新星的最佳方式。
超新星之谜
卡斯利瓦尔说，观察银河系超新星可能有助于解决物理学中具有挑战性的基本问题。“以像超新星何时形成中子星，何时形成黑洞这样基本的问题为例，”卡斯利瓦尔说，他在加利福尼亚州帕洛玛天文台使用望远镜工作，但没有参与 SNEWS。“人们会认为这是一个非常简单的问题，质量更大的恒星形成黑洞，质量较小的恒星应该形成中子星……但事实证明，这比那复杂得多。”
为了迎接 SNEWS 2.0 的到来，卡斯利瓦尔领导开发了一项名为帕洛玛 Gattini-IR 红外望远镜巡天项目，以收集有关星系中可能很快发生超新星爆发的恒星的详细信息。“我们将对恒星在爆炸前进行长期监测，以便了解恒星在爆炸前的结构，”卡斯利瓦尔说。“一旦它爆炸，我们将能够进行高分辨率光谱学研究，并了解爆炸物理学中的细节，到目前为止，我们对此只有很好的猜测。”
早期的超新星警报还可以带来对中微子本身的深入了解。研究来自恒星爆炸的中微子可能有助于科学家测量粒子的质量（目前还是一个谜），并了解它们如何在不同类型之间转换。而且由于中微子在超新星中的密度非常高，因此它们为研究中微子彼此直接相互作用提供了难得的机会。
SNEWS 2.0 合作计划扩展警报范围，以捕捉恒星从燃烧过渡到坍缩核之前的数小时或数天内中微子排放的增加。超新星前中微子的强度远低于来自核心坍缩中微子爆发的中微子，这目前限制了探测范围，仅限于少数几个最接近超新星爆发准备就绪的恒星，例如参宿四和心宿二。通过提高探测器灵敏度并结合来自多个探测器的信息，该系统的超新星前中微子信号范围可能很快扩展到银河系中心。描述 SNEWS 2.0 的论文 即将发表在《新物理学杂志》上。该论文的初步草稿目前已在网上提供。
警戒中
当肖尔伯格和她的 SNEWS 联合创始人，明尼苏达大学德卢斯分校教授亚历克·哈比格在 1990 年代后期首次开发预警系统时，最重要的设计原则之一是将误报通知控制在每世纪一次左右。“现在，由于人们追逐幽灵（正如哈比格所称的来自其他天文台的错误警报和测试运行）做了很多好事，”SNEWS 订阅者表示，“嘿，你们为什么不向我们发送幽灵警报呢？我们想练习。”
“我们计划拥有不同警报级别的流，”哈比格说，“这样你就可以用你的望远镜选择，‘我只想追逐那些相当确定的东西’或者‘我想掷骰子去追逐一切。’人们将能够根据置信水平选择对事物采取行动。”尽管更高的灵敏度意味着更高的误报率，但它使 SNEWS 2.0 能够捕捉到原本会滑过先前信号阈值的超新星，并可以更快地发出警报，并降低错过核心坍缩与随后的灯光秀之间滞后时间较短的超新星早期时刻的可能性。
根据美国变星观测者协会 CEO Stella Kafka 的说法，没有哪个群体比业余天文学家更渴望追逐幽灵警报，希望能最终捕捉到真实的东西。许多 AAVSO 成员（他们主要是业余观测者）欢迎通过响应 SNEWS 2.0 的误报来进行练习。“我们的志愿者非常敬业，”卡夫卡说。“他们真的想留下遗产。”作为额外的福利，所有为超新星观测做出贡献的天文学家，包括业余天文学家，他们的努力都将铭刻在科学记录中。“我的观测者将成为论文的共同作者，”卡夫卡说。“SNEWS 团队保证了这一点。”