在浩瀚宇宙中,编号32230的小行星于火星与木星轨道间悄然运行。2024年11月22日,一个具有里程碑意义的时刻,这颗小行星被证实拥有一颗卫星,而发现者是厦门市华侨中学15岁的初三学生林与晨以及他的天文指导老师、福建省天文学会理事张烊。这一发现,经国际天文学联合会证实,标志着我国天文爱好者首次在小行星卫星发现领域取得突破。
此次发现源于一场精心筹备的掩星观测。掩星观测,是通过捕捉小行星遮挡恒星时星光的变化,来反推小行星的形状、大小、轨道等信息,甚至能发现其卫星。2024年11月22日晚,张烊和林与晨奔赴莆田涵江,守在两台望远镜前,眼睛紧紧盯着电脑屏幕。当晚,林与晨敏锐地察觉到,恒星亮度在预定时刻前变暗了一次,他下意识喊出“暗了”。紧接着,预计的掩星时刻到来,亮度曲线再次陡降,两人几乎同时喊出“暗了暗了”。数据显示,恒星亮度先后两次完全消光,第一次持续0.198秒,第二次持续0.716秒,两者间隔4.37秒。两台望远镜都记录下了这一关键证据,暗示着这颗小行星可能拥有一颗卫星。
经过多轮测光和后续分析,排除了背景双星、奇怪形状等可能性后,卫星的存在得到了验证。紫金山天文台副研究员袁烨表示,在可查证的公开记录中,此前没有中国业余爱好者发现小行星卫星的先例。长期从事小行星研究的天文学家、北京天文馆原馆长朱进也印证了这一说法,称自己印象里没有国内爱好者发现小行星卫星的情况。这一发现不仅为研究主带小行星的碰撞历史、轨道演化提供了新样本,还在掩星领域为公众科学提供了成功范例。袁烨介绍,这种专业机构与业余爱好者合作的模式在国际上已有成熟先例,叫Pro - Am协作,此次成果证明了爱好者使用中小型望远镜、配合高精度计时设备,同样能做出关键科学贡献。
发现背后,是厦门掩星观测团队的长期坚持。该团队是国内少数成体系开展掩星观测的业余团队,近年来独立或联合观测近百次,为紫金山天文台贡献了数十组有效掩星数据。此次观测虽带有研学实践性质,只布置了相隔几米的两台望远镜,但成功并非偶然。林与晨从6岁起就迷上了天文,小学阶段就成功参与海卫一掩星观测,贡献了科学数据。他拿到过5张掩星观测证书,参与次数远不止这些,有成功也有失败。这次发现卫星对他来说十分特别,他的名字与国内顶尖科研机构一同登上国际权威天文通告,让他对宇宙的好奇心得到了极大满足。
厦门掩星观测团队对小行星的探索不止于此。2025年1月11日深夜,在厦门同安莲花镇,10多台望远镜指向夜空,相隔千米织成一张宽约10公里的大网,这是紫金山天文台与厦门本地掩星团队共同组织的联测,目标是记录近地小行星(编号887)遮挡恒星时的星光变化。该团队核心成员郭辰洋介绍,厦门经常参与掩星观测的爱好者有十人左右,包括学生、上班族、媒体人等。虽然参与的人不少,但仅有三台望远镜收获“见掩”数据,可见轨道不确定性较大。张烊坦言,2023年起团队频繁组织机动观测,足迹遍布厦门及周边,还远至贵州、川西、杭州等地,面临天气突变、预报偏差、设备异常等重重挑战。不过,每一次失败都可能成为下一次成功的铺垫,比如他们发现美国喷气推进实验室对小行星Alinda(编号887)轨道的预报有偏差,自己修正预报后,后面几次观测全部成功。去年11月的一次跨省联合观测,目标小行星(编号84922)是一颗直径500多公里的外海王星天体(TNO),厦门观测者贡献了7条成功见掩数据,为有效勾勒天体轮廓发挥了重要作用,所有参与观测的爱好者都收到了紫金山天文台颁发的观测证书。
在朱进看来,与专业机构相比,爱好者有独特优势。专业设备虽然厉害,但望远镜固定,掩星带狭长且窄,专业望远镜正好落在带里的可能性小。而爱好者可以拿着望远镜机动部署,还有人数上的优势。过去十年左右,国内天文爱好者参与专业天文研究工作越来越多,但随着“巡天利器”薇拉·鲁宾天文台等设施投入运行,留给爱好者的机会将越来越少。不过,小行星掩星观测目前还有机会,每一次观测都是一个“新发现”,哪怕没有见掩数据,也能起到边界约束的作用。
目前,厦门掩星观测团队期待更多人了解和参与掩星观测。郭辰洋介绍,设备门槛其实不高,4英寸(约100mm)以上望远镜、能精确对时的相机就足够了。不需要每个人都成为专家,但需要更多人在不同地方布点,增加刻画精确度。张烊作为最早的发起人之一,在爱好者与机构之间起到了桥梁作用,有了较为成熟的组织经验。苏伟于2025年正式加入,迅速成长为骨干成员,他表示多人一起观测就像编织成一张网,感觉特别好。如今,团队正在整理一份可实践的操作指南,与紫金山天文台逐步完善参与渠道,如“掩星天文”微信公众号、微信群、事件预报网站,并探索激励机制,吸引更多人加入。
值得一提的是,1928年11月22日,著名天文学家张钰哲留学美国期间,在叶凯士天文台观测时发现了小行星(编号1125),成为首个发现小行星的中国人,他将其命名为“中华”。时隔96年,张烊、林与晨在11月22日发现小行星卫星,实现了中国天文爱好者发现小行星卫星零的突破。两个发现日期的神奇重合,是中国天文研究者和业余爱好者对于星空的接续探索仰望。团队将对该小行星进行后续观测,争取获得更多数据。











