追上那颗无名的星星

本文来自微信公众号： 复旦青年 ，作者：张乐熙

“你真正去参与天文发现之后，（会发现）其实是有奇迹的。”本科期间，周文杰参加复旦大学思源计划前往甘肃支教，肃南的星空成了他参与业余天文的契机。平生第一次，他亲眼看见淡淡的银河荡漾在夜空之中。

处理天文照片与直接观赏星空不同，它的美在于黑白图像背后的事情。在周文杰看来，每张图都和它背后的物理机制联系在一起。通过看图的方式接触到目标后，原理被揭开的一瞬间，就能感觉到“冥冥之中世间万物都是有道理的。”

”

复旦青年记者张乐熙主笔

复旦青年记者陈思远曾子怡报道

复旦青年记者甘甜那洺赫徐岑编辑

一台电脑，一道伏在屏幕前的身影，一个地球上的夜晚。

凌晨，望远镜拍摄的照片顺着网络分批次传来。和其他业余天文爱好者一样，周文杰进入天文台服务器的指定路径，点击下载，开始看图。透过眼前的照片，他看见疑似超新星的目标从天上一闪而逝。

抓住星星“一闪而逝”的瞬间并不容易。周文杰自认是个十分倒霉的人，他的第一个天文发现出现于2021年。那时他在复旦大学的研究生宿舍里抱着电脑，已经看了十六万张黑白的天文照片，才发现了一枚暗淡的光点，埋没在灰色的像素背景之中。那是一颗来自M31（仙女星系）的河外新星。

五年后，周文杰从一名中文系学生变成了人工智能专业中级工程师。接触业余天文领域以来，周文杰累计发现了一颗彗星、十四颗小行星、五十四颗超新星、四百余颗矮新星和五百余颗变星。在估计直径为930亿光年的可观测宇宙中，他与星明天文台的伙伴们曾发现与地球相距54亿光年的超新星。

当一颗超新星被发现，意味着银河系之外的另一个星系里，几十亿年前，一颗恒星正在爆炸，坍缩，倒向死亡。周文杰会忍不住想象那颗恒星死亡前的情形：它周边有没有行星？这些行星上面有没有生命？假设有的话，它们会去哪里流浪？

“你知道吗？天空中挂着成千上万的散烬。”他说，“你可以理解为宇宙的各个角落都在放烟花。”

与我同名的星星

2025年9月1日，在由国际天文学联合会《小天体命名工作组公告》宣布的26颗小行星中，有三颗来自星明天文台的发现，其中一颗以复旦大学中文系2019届本科、2022届硕士校友周文杰的名字命名。

▲“周文杰”星命名公告/图源：WGSBN Bulletin，Volume 5，#20

截至2025年10月24日，星明天文台累计上报的未知小行星数量正式超过一万颗，在国内排名第二，仅次于中国科学院紫金山天文台团队。其中得到永久编号的有24颗，18颗已经收获命名，不再是宇宙里的无名氏。

星明天文台创立于2007年，位于新疆乌鲁木齐市南郊甘沟乡小峰梁，是中国首个从事巡天观测的业余天文台。“巡天”是探寻宇宙信息、发现未知天体的一种基本方式。天文学家通过对天空可扫描区域进行逐块无差别扫描，展开系统观测，就像是对天空的一次“普查”。[1]

“星明”天文台得名于周兴明。这位已故的中国业余天文学家，曾是世界上最成功的SOHO彗星猎手之一。

根据中国科技大学教授、《天文学历史与遗产》期刊联合主编Wayne Orchiston在2015年发表的一篇论文，业余天文学家的概念最早出现于18世纪末的欧洲，指从事天文学研究，但并不以此为职业的人，一般自建天文台来追求自己的兴趣。[2]

周兴明个人的SOHO彗星发现数量排名世界第四，使得中国的SOHO彗星发现总数位居世界第五。

从发现一颗小行星，到拥有永久编号并获得命名权，一般需要六年以上的时间。被命名为“周文杰”的718863号小行星，在2017年被星明天文台的同好廖熙捕获。那时候，廖熙是一名爱好天文的注册房地产估价师，尚未开始“全职”的业余天文探索。

周文杰说，如何确定小行星的归属权要依据一句特别拗口的话：“第一个对小行星定轨具有贡献的人（或机构）拥有对这颗小行星的发现权和命名权。”

国际上对小行星的命名存在一条规则：发现者不可以用自己的名字命名。星明天文台的同好们决定“曲线救国”：每位成员发现的第一颗小行星，都必须先以团队内其他人的名字命名。循环往复，长此以往，每个人都能拥有以自己为名的星星。

“周文杰星”是廖熙发现的第三颗小行星。按照星明天文台的内部规矩，他可以不受制约地命名自己的父母、爱人、子女或任何一位亲朋好友。

廖熙没有和任何人商量，在拿到永久编号“718863”后的一两天内就确定了人选。

7月25日下午，周文杰正在合肥出差，休息时看了眼星明天文台的QQ群，廖熙发消息说自己打算提名周文杰，请大家投票。周文杰还挺纳闷：团队里这么多前辈，怎么就轮到我了？

关于提名周文杰的原因，廖熙很快回答：“就是感觉小周这小伙子是个人才，从文科跨到天文这边来了。”停顿两三秒，他又添上一句：“也是为了鼓励他。”

廖熙的代表性发现是一颗名为“南山-哈恩”的彗星。星明天文台共发现过4颗彗星，而“南山-哈恩”和它的“前任”之间，相隔着长达九年的空窗期。

“南山-哈恩”彗星在2024年3月8日被拍摄和发现，帮助确认它是一个真实目标的数据正来自周文杰的测量。回忆起当时的情形，周文杰解释道：“那一晚的数据非常重要，缺少了，发现权可能就会落在别人那里。”

一颗小行星的命名是永久命名，具有不可转让、不可继承的唯一性。与“周文杰星”同一批次被公布命名的还有“徐建林星”。在星明天文台常驻了9年的徐建林收到这个消息时和周文杰一样没有准备，第一反应是“受宠若惊”。这对于被提名人和那颗小行星而言，都是“一生只能有一次的机会”。

QQ群里的“追星族”

“今晚有追的吗？”

这条QQ群聊消息的发出者是“台长”，星明天文台的创始人和总负责人高兴。白天，他是乌鲁木齐一中的物理老师。晚上，他在天文台的工作既没有上下班的界限，也不存在发工钱一说。每当天黑，高兴就需要守在计算机跟前，控制和操作星明天文台的十七台望远镜——简称“镜子”，照出群星在夜空中的面目。

QQ群是星明天文台的交流基地。最初建立的大群里目前有1700多名成员，活跃的用户数量接近200个。除了像徐建林、廖熙和周文杰这样的天文台核心成员和资深爱好者，群里也有十来岁的小学生。

为了保证有关天文台信息的正常沟通，除了春节期间“解禁”15天，进群即须遵守群公告：不能“认老乡”、不能发连续三个以上的标点符号、不能发超过QQ默认标准大小的表情包，关于UFO和外星人的讨论更是明令禁止。

大多数人相互没见过面：徐建林和同好们“目前还都在线上交流的世界里”，周文杰在两三年前和高兴见过一次，也不在新疆，而是在上海。

让这群人决定去“追”的前提是搜寻到可疑目标。星明天文台的十七台望远镜会根据不同的项目需求，每天拍摄不同类型的照片并上传至网站，业余爱好者们下载并开启“看图”历程。望远镜拍摄的图片未经渲染，但在黑白的世界里，每一颗星星都具有自己的形状，让爱好者能够从尖锐的噪点和模糊的鬼影中，识别出尚未被发现的天体或天文现象。

假如前一晚有同好发现了可疑目标，便会在群里附上通过专业软件Tycho（第谷）预测的天体坐标或星历表。高兴按照群友所给出的时空范围，朝着某个方向转动望远镜，对前一晚的可疑目标进行后随。

与专业天文台不同，星明天文台的观测原则是“有肉就吃”，使用望远镜也没有一套固定的规矩和申请流程。高兴一个人管理着星明天文台的所有设备，只要同好们手里的目标“有意思”，就可以立刻做出回应：“有人说要追，那咱就追。”

周文杰把自己去帮廖熙处理那组彗星数据形容为一次“鬼使神差”，因为那颗彗星长得太奇怪了。廖熙在第一晚发现它时，没有人知道它会是一颗彗星。由于形态和速度都异常，是否要继续后随这一目标由群内共同决策——周文杰是投票“追”的群成员之一。

通常来讲，拍摄到的星星经过处理，光点图案应该是圆或者椭圆的，但在周文杰的回忆里，廖熙的目标边缘非常弱，当中是实的、又很锐利。形状不规则，轨道也很奇怪。

周文杰从QQ群文件里翻出了这颗彗星经过数据化的信息图。两根绿线之间的距离代表着天文参数FWHM（半峰宽），能体现目标天体光的分布。一般目标比较凝实，半峰宽很窄。“但是这个目标的半峰宽非常宽，说明目标的周边是毛茸茸的。”周文杰指着图中平滑的曲线说道。

▲一般恒星信息图/图源：周文杰

▲“南山-哈恩”彗星信息图/图源：周文杰

对小行星来说，一个冲日周期内第一个具有两晚数据的机构便获得发现权；而对彗星来说，则是一个可见期内。小行星、地球和太阳在运动过程中连成一条线的位置关系被称作“冲”，处于这个位置关系的前后一段时间则被称为“冲日周期”。而“可见期”时间更短、不确定性更强，是一颗彗星在地球观测视野中持续可见的时间段。

在追那颗彗星的第二晚，周文杰正好在和别人一起看数据。廖熙“追”的数据来自另一台无人问津的望远镜。周文杰恰巧闲来无事，便顺手帮对方把那个没人关注的数据一起处理了。处理完之后，像往常一样，他在QQ群里发消息告诉大家：“廖的数据追到了。”此时，仍然没有人想到它会是一颗彗星。

一个多月后，经过一位德国业余天文学家的上报，该目标获得了MPC（Minor Planet Center，国际小行星中心）授予的小行星临时编号2024FG9。直到美国天文学家Alan Hale提醒这可能是一颗彗星，引发来自智利、澳大利亚等世界各地望远镜的后随观测，它的性质开始被重新审视。

2024年6月1日，“南山-哈恩彗星”获得国际小行星中心命名认证。最早上报的星明天文台在三天前的凌晨收到来自MPC的邮件，被通知分得了这颗彗星的发现权。在廖熙的口中，追踪太阳系小天体的同好都把发现彗星当作最高荣誉，他很幸运，圆了许多天文爱好者一生的念想。

当然，也不是所有的“追”都能得到意外之喜。群里冒出来一串“凉凉了”，就说明没追成功。失败的次数很难衡量，百分之八九十的情况下，希望都可能落空。“空欢喜反而是一种常态。”周文杰说。

“空欢喜”的一种情况是，发现者提交了一个目标，管理员也觉得目标真实，经过补拍却发现是干扰源。假目标可能是电流和摄影元件产生的噪点，边缘锐利；可能是伪装得极像真目标的鬼影——出于光学原因形成的亮斑；也可能是一颗路过的卫星。

还有一种情况是发现了已知目标，虽然目标是真实的，或许还帮助确定了天体的轨道，但由于并非第一上报者，也就没有发现权和命名权，便只能“做贡献”。

这两种情况，周文杰都经历过很多次。2021年初疫情封控期间，他开始在网上参与星明天文台的业余巡天项目。但一直到当年九月，他连续看了十六万张图都一无所获，几乎快要放弃。当时，M31连续爆发了两颗河外新星，周文杰都错过了。被沮丧包围的他安慰自己缘分未到，继续保持看图的习惯。在极小的概率之下，他最终发现了同一星系的第三颗河外新星。“和之前看的照片没有不同。”周文杰说，“它就混在那16万张里面，你不知道下一颗什么时候来。”

夜幕下的协作

对高兴来说，每天的工作强度不是由台里发现了多少颗小行星、正在执行什么项目决定，而是由月亮决定的。

新疆的秋冬季节是良好的观测时期。太阳的直射点慢慢跑向南半球，往南回归线转移，北半球的观测时间随着昼短夜长的变化而增加。星明天文台的望远镜晚上八点钟就可以开拍，出图一直持续到整个夜晚结束。

十月中旬，阿勒泰的夜晚大多晴朗。2024年9月以来，星明天文台与国家天文台合作开展AXAS（Altay&Xingming Asteroid Survey，阿勒泰与星明小行星搜索）项目，利用阿勒泰天文台半米和一米大视场望远镜等设备巡天。高兴接受采访的前一天晚上，星明天文台就发现了六颗近地小行星。作为台长，他只睡了一个小时：“数据热得烫手，你睡了人家都不睡。”第二天是周六，他还要去监考成人高考。

星明天文台几乎没有一个时间点是没人的。虽然周文杰习惯熬夜，会蹲图到凌晨两三点，但仍然很难比同好们领先一步。看完图，他会睡四五个小时，八点一刻起床去上班。

徐建林的策略稍有不同，他晚上看图到11:30左右睡觉，早上四五点钟起床开始新一批查验工作——这样有捡漏的可能。六点钟之前，他把天文台的工作基本处理完，六点半左右开始准备早饭，送孩子上学，开启新的一天。这样的作息，他已经维持了七八年。

十年前，廖熙也会熬夜和早起，尽量平衡工作和爱好。现在，退休的他在观察质量比较好的情况下会选择通宵处理数据，等到六七点钟天亮了，他才睡觉。

在大部分人享受睡眠的时间里，他们下载图片，完成“跑图”。

“跑图”是对望远镜拍摄的天文照片作数据处理。一张天文照片的拍摄可以把光子进入摄像机，想象成盐撒在黑色的底片上。与恒星不同，小行星的光非常微弱，“盐”少得不足以让肉眼直接发现。因此，需要根据一般小行星运动的角度和速度，把同一片天区的照片叠加起来，观测者才有可能发现小行星的踪迹。

在星明天文台，下载和“跑图”的速度决定了谁是第一个发现的人。团队有一张在线的Excel表格，把测量结果最早贴上表格的人，就是第一发现者。

在名为“阿勒秦&星明小行星上报情况统计”的Excel表格左侧，有一栏被标注为“廖总专用”——周文杰解释为“廖熙太快了”。十月中旬星明天文台发现的十多颗近地小行星中，廖熙一人就参与发现了九颗。

▲“阿勒秦&星明小行星上报情况统计”表格，最左侧是“廖总专用”栏目/图源：周文杰

虽然第一发现权要靠“抢”，但在星明天文台的团队内部，合作仍然远远大于竞争。高兴直言，作为总负责人，自己在团队协调方面花的精力并不多，因为进入星明天文台的每个人都知道“目的性太强，是干不了这个事的”。

“廖总专用”栏目的设立，是为了避免团队内部“跑图”的重复劳动。廖熙的设备条件较好，他的电脑能“跑”的角度和速度区间更大，提交到表格上后，别的成员就不用再“跑”这一段了。“我们的发现都是团队合力的结果，不是某一个人的功劳。”廖熙反复强调。

周文杰更喜欢把他和星星的每一次相遇称为“愿者上钩”，每一片被凝视的天区都像钓鱼者的池塘。

当他看到已经有同好在往Excel表格里“咔咔”贴目标，便干脆放慢节奏，专心帮团队内其他人“做贡献”。和其他机构竞争第一发现权时，周文杰笑着把“做贡献”称作“一个很惨的词”。但在星明天文台的团队内部，帮助同好查验目标的真实性有时反而是他回避竞争的方式。他人查验能提高整个团队上报的准确率，也有助于在一张图中尽可能多地“挖料”。“实际上大家都是团队作战。”周文杰说。

从爱好者到业余天文学家

“我们平时会在一些简介里称自己是业余天文学家。”周文杰说，“但这个定义还蛮模糊的。”

首位通过NASA（National Aeronautics and Space Administration，美国国家航空航天局）的NEAT（NASA Electric Aircraft Testbed，近地小行星追踪计划）发现小行星的中国人、现任加州理工学院博士后研究员叶泉志在《业余天文学在中国：现状与未来》中指出，“业余天文学家”对应的英文不是amateur astronomer（语义更接近“天文爱好者”），而是citizen astronomer（直译为“公众天文学家”）。[3]

天文学领域的公众力量一直不可忽视。1781年，威廉·赫歇尔发现了太阳系八大行星之一——天王星，那时他的正职工作是英国巴斯乐团的音乐总监。

周文杰认为，要实现从单纯的爱好者到业余天文学家的身份转变，首先需要通过积累基础的天体物理和地理知识来入门，再是培养“科学家思维”用于处理和分析数据，不能只是“乱猜”。

2023年12月13日，国际科学期刊Nature（《自然》）在线发表了一篇题为《从一颗周围充满尘埃的红超巨星爆发出的激波闪光》的论文，由清华大学物理系王晓锋教授团队主导。星明天文台团队的高兴、周文杰等成员因数据贡献都被列为共同作者。这篇论文的发表被周文杰称为他“天文爱好者生涯中最重要的时刻之一。

这是一次专业与业余的合作。2023年5月19日，M101（风车星系）爆发了一颗超新星。全世界的天文学家都在关注这个目标，星明天文台的一位同好拍摄到了它的初光——完全来自业余爱好者的数据帮助专业人士确定了新星的爆发时间。

专业天文望远镜的使用成本很高，不可能一直盯着一片天区。相比之下，业余天文望远镜的覆盖面广，还可以24小时全天候、不间断地去监测。“我们用时间和空间去堆它的科学价值。”周文杰说，“这件事情专业的一辈子做不到。”

专业天文的优势是研究某一个特定目标，而业余天文能够为专业天文提供样本，二者相互补充。“我们是春秋，不是战国。”高兴打了个比方，“比起边界，更多的是一种合作。”

除了和专业团队打交道，星明天文台也有直接对公众开放的巡天计划。周文杰、廖熙和徐建林都是通过PSP进入星明天文台的。PSP（Popular Supernova Project，公众超新星搜寻项目）是星明天文台的公众科学项目之一，也是首次基于国内业余天文观测数据策划实施的全民科学项目。

高兴介绍，当时就想找一个大家都能做，一听就能明白的搜寻目标。而对超新星的分辨最为简单，只要针对历史和今日拍摄的图片找不同。作为一名天文“小白”，在PSP官网上注册账号，观看教程，答对十道题后就能开始看图。

正因分辨一颗超新星几乎“一下午就能上手”，PSP有很多小学生来参与。2015年7月，系统上线后的前三颗超新星，就是由一位十岁的小朋友发现的。当时就读五年级的廖家铭在父亲廖熙的提议下一同参与PSP，共发现2颗超新星和1颗新星，是国内年龄最小的超新星发现者。

在对未来的筹划中，星明天文台发展方向之一是“大众化”。这样决定的原因有两个：第一，星明天文台有足够的设备——现存的三个观测基地共有十七台望远镜。第二，高兴的团队也已经从PSP和其他项目中积累了开展公众科学项目的经验。

十年间，PSP已吸引了数万的用户参与业余天文。“天文学本来就是个平民化的学科。”高兴说道，“星明天文台的宗旨就是多做一些公众科学项目，让小朋友也可以对天文产生兴趣，哪怕是老爷爷都可以参与进来。”

“你真正去参与天文发现之后，（会发现）其实是有奇迹的。”本科期间，周文杰参加复旦大学思源计划前往甘肃支教，肃南的星空成了他参与业余天文的契机。平生第一次，他亲眼看见淡淡的银河荡漾在夜空之中。

处理天文照片与直接观赏星空不同，它的美在于黑白图像背后的事情。在周文杰看来，每张图都和它背后的物理机制联系在一起。通过看图的方式接触到目标后，原理被揭开的一瞬间，就能感觉到“冥冥之中世间万物都是有道理的。”

高兴和他的团队还在集思广益，寻找更多适合公众观测和发现的项目：预测超新星的爆炸、计算流星雨的轨道、寻找太阳系外的行星……

星明天文台的十七台望远镜大部分是高兴自费购置，有三分之一来自捐赠。绝大多数捐赠者是天文爱好者，也有非天文领域的人士，但高兴认为，大家本质上都一样。

毕竟，在高兴的眼里，只要是喜欢星星的人，就都算是天文爱好者了。

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注：

[1]金凤.巡天，我们到底是在“巡”找什么？[N].科技日报，2021-11-23(008).

[2]Cunningham CJ and Orchiston W:The clash between William Herschel and the great German‘amateur’astronomer JohannSchroeter[B]:New Insights From Recent Studies in Historical Astronomy:Following in the Footsteps of F.Richard Stephenson，Springer，

2005.

[3]叶泉志.业余天文学在中国:现状与未来[J].天文研究与技术，2018，15(02):245-256.