天文愛好者和專業人士很快將擁有一個新系統，可以在我們星系中恆星壯觀的死亡陣痛時發出警報。超新星早期預警系統 (SNEWS) 的改進版本，這是一個託管在紐約長島布魯克海文國家實驗室伺服器上的軟體程式，很快將為銀河系中任何超新星爆發提供更可靠、精確和及時的通知——這一事件有望成為一生難得一見的景象。
根據爆炸恆星的屬性，與超新星相關的光到達火球外部可能需要幾秒到幾小時不等。然而，微小的中微子粒子幾乎不與物質發生相互作用，這使得它們成為超新星極佳的先兆。當恆星核在超新星爆炸前坍縮時，它會釋放出中微子爆發，這些中微子幾乎以光速瞬間逃逸。 SNEWS 從世界各地的中微子天文臺收集超新星的潛在跡象，以便儘快發出警告。
天文學家觀察到的大多數超新星都位於遙遠的星系中，在那裡它們短暫地蓋過了星系周圍環境的光芒。但是，捕捉到離我們更近的超新星將使科學家能夠收集更多資料。恆星是核工廠，氫原子在其中聚變形成更重的元素，從而使地球和我們成為可能。近距離研究它們將幫助研究人員瞭解產生這些元素的過程，以及爆炸並將它們散佈到宇宙中的恆星型別。然而，許多科學家指出，我們無法真正確定透過從一開始就觀察超新星會發現什麼。我們錯過了現代唯一的機會，因為我們意識到在 1987 年 2 月 23 日南部天空爆發超新星時已經晚了幾個小時。科學家們從 超新星 SN1987A 中獲得了許多成果，包括擴充套件了他們關於哪些型別的恆星會變成超新星的想法，以及清楚地看到了超新星拋入太空的碎片。可悲的是，爆炸珍貴的早期時刻以及它們可能揭示的秘密都丟失了。SNEWS 2.0 對於充分利用下一次機會至關重要。“我們已經在遙遠的星系中發現了 5,000 多顆超新星，”加州理工學院的天文學教授曼西·卡斯利瓦爾說。“錯過一顆在家門口的超新星將是非常非常令人不安的。”
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“這些事件在人類生命週期的時間尺度上相對罕見，”杜克大學物理學教授兼 SNEWS 聯合創始人凱特·肖爾伯格說。“我們期望的頻率大約是每世紀幾次……這使得捕捉我們能夠獲得的每一點最後的可能資訊尤為重要。”肖爾伯格解釋說，來自超新星的早期光對於瞭解爆炸的恆星以及超新星事件發生之前存在的附近環境至關重要。而監測中微子是及時捕捉超新星的最佳方式。
超新星之謎
卡斯利瓦爾說，觀察銀河系超新星可能有助於解決物理學中具有挑戰性的基本問題。“以像超新星何時形成中子星，何時形成黑洞這樣基本的問題為例，”卡斯利瓦爾說，他在加利福尼亞州帕洛瑪天文臺使用望遠鏡工作，但沒有參與 SNEWS。“人們會認為這是一個非常簡單的問題，質量更大的恆星形成黑洞，質量較小的恆星應該形成中子星……但事實證明，這比那複雜得多。”
為了迎接 SNEWS 2.0 的到來，卡斯利瓦爾領導開發了一項名為帕洛瑪 Gattini-IR 紅外望遠鏡巡天專案，以收集有關星系中可能很快發生超新星爆發的恆星的詳細資訊。“我們將對恆星在爆炸前進行長期監測，以便了解恆星在爆炸前的結構，”卡斯利瓦爾說。“一旦它爆炸，我們將能夠進行高解析度光譜學研究，並瞭解爆炸物理學中的細節，到目前為止，我們對此只有很好的猜測。”
早期的超新星警報還可以帶來對中微子本身的深入瞭解。研究來自恆星爆炸的中微子可能有助於科學家測量粒子的質量（目前還是一個謎），並瞭解它們如何在不同型別之間轉換。而且由於中微子在超新星中的密度非常高，因此它們為研究中微子彼此直接相互作用提供了難得的機會。
SNEWS 2.0 合作計劃擴充套件警報範圍，以捕捉恆星從燃燒過渡到坍縮核之前的數小時或數天內中微子排放的增加。超新星前中微子的強度遠低於來自核心坍縮中微子爆發的中微子，這目前限制了探測範圍，僅限於少數幾個最接近超新星爆發準備就緒的恆星，例如參宿四和心宿二。透過提高探測器靈敏度並結合來自多個探測器的資訊，該系統的超新星前中微子訊號範圍可能很快擴充套件到銀河系中心。描述 SNEWS 2.0 的論文 即將發表在《新物理學雜誌》上。該論文的初步草稿目前已在網上提供。
警戒中
當肖爾伯格和她的 SNEWS 聯合創始人，明尼蘇達大學德盧斯分校教授亞歷克·哈比格在 1990 年代後期首次開發預警系統時，最重要的設計原則之一是將誤報通知控制在每世紀一次左右。“現在，由於人們追逐幽靈（正如哈比格所稱的來自其他天文臺的錯誤警報和測試執行）做了很多好事，”SNEWS 訂閱者表示，“嘿，你們為什麼不向我們傳送幽靈警報呢？我們想練習。”
“我們計劃擁有不同警報級別的流，”哈比格說，“這樣你就可以用你的望遠鏡選擇，‘我只想追逐那些相當確定的東西’或者‘我想擲骰子去追逐一切。’人們將能夠根據置信水平選擇對事物採取行動。”儘管更高的靈敏度意味著更高的誤報率，但它使 SNEWS 2.0 能夠捕捉到原本會滑過先前訊號閾值的超新星，並可以更快地發出警報，並降低錯過核心坍縮與隨後的燈光秀之間滯後時間較短的超新星早期時刻的可能性。
根據美國變星觀測者協會 CEO Stella Kafka 的說法，沒有哪個群體比業餘天文學家更渴望追逐幽靈警報，希望能最終捕捉到真實的東西。許多 AAVSO 成員（他們主要是業餘觀測者）歡迎透過響應 SNEWS 2.0 的誤報來進行練習。“我們的志願者非常敬業，”卡夫卡說。“他們真的想留下遺產。”作為額外的福利，所有為超新星觀測做出貢獻的天文學家，包括業餘天文學家，他們的努力都將銘刻在科學記錄中。“我的觀測者將成為論文的共同作者，”卡夫卡說。“SNEWS 團隊保證了這一點。”