作者：李昕 北京天文館研究館員

(資料圖片僅供參考)

最近的年度大彗星C/2022E3（ZTF）的出鏡率頗高，其實(shí)它最亮?xí)r也就將將能達(dá)到肉眼可見的程度。之所以備受關(guān)注，可能是因?yàn)楹芏嗄隂]有北半球觀測(cè)條件比較好的彗星出現(xiàn)了。

C/2022E3(ZTF)彗星，山東大學(xué)（威海）任大勇 攝

在距離太陽五千億至一萬億公里處，溫度已經(jīng)非常低，那里有許多大大小小的“臟雪球”，也就是處于原始狀態(tài)的彗星。它們以很長的周期繞太陽運(yùn)行，大多數(shù)都永遠(yuǎn)不會(huì)跑到太陽系內(nèi)部來。大約70年前，荷蘭天文學(xué)家奧爾特（Oort）提出了太陽系邊緣存在原始彗星“聚集區(qū)”的說法，這片神秘的區(qū)域也被命名為奧爾特云。

C/2022E3（ZTF）彗星很可能就是奧爾特云無數(shù)“臟雪球”中的一個(gè)。冰冷的奧爾特云中也并非一直平靜，臟雪球們和周邊其他小天體的運(yùn)動(dòng)，甚至是恒星引力的影響，都會(huì)產(chǎn)生一些擾動(dòng)。幾十年前，C/2022E3（ZTF）彗星就在這種擾動(dòng)下偏離了原來的軌道，如今來到太陽系的中心區(qū)域。

從彗星的名字里，我們能看出關(guān)于它身世的一些線索。以這顆彗星為例，“C”代表它是一顆非周期彗星，這次離開后下次即使有幸能再次回歸，估計(jì)也是數(shù)百萬年后了。“2022”是它被發(fā)現(xiàn)的年份。年份后的字母表示發(fā)現(xiàn)的月份，26個(gè)英文字母里除去“I”和“Z”，其余的24個(gè)字母每個(gè)代表一個(gè)“半月”，“E”就代表了3月上旬。最后一個(gè)數(shù)字表示這顆彗星是這個(gè)月被發(fā)現(xiàn)的第三顆彗星。

在彗星的命名規(guī)則中，最后一部分通常是發(fā)現(xiàn)者的名字。例如大名鼎鼎的1P/哈雷彗星，有我國天文愛好者張大慶參與發(fā)現(xiàn)的153P/池谷—張彗星等。近些年，出現(xiàn)了很多以望遠(yuǎn)鏡來命名的彗星，比如出鏡率很高的Pan-STARRS，也就是“泛星”望遠(yuǎn)鏡。而發(fā)現(xiàn)這顆彗星的ZTF，同樣也是一個(gè)大視場(chǎng)巡天的“神器”。

發(fā)現(xiàn)E3彗星的望遠(yuǎn)鏡。圖片來源：ZTF官網(wǎng)

ZTF全稱是Zwicky Transient Facility，可以翻譯為“茲維基瞬變?cè)刺綔y(cè)設(shè)施”。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡位于美國南加州的帕洛馬天文臺(tái)，現(xiàn)在由加州理工學(xué)院（Caltech）負(fù)責(zé)運(yùn)行。該設(shè)備是為了紀(jì)念瑞士裔美國天體物理學(xué)家、加州理工學(xué)院教授茲維基，于是以他的名字命名。這是一臺(tái)建于上個(gè)世紀(jì)四十年代的望遠(yuǎn)鏡，你沒看錯(cuò)，它著實(shí)是一個(gè)老古董了。2017年，16個(gè)拼接的6K×6KCCD讓這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡煥發(fā)了新生。

ZTF望遠(yuǎn)鏡是一臺(tái)1.2米口徑的施密特折反式望遠(yuǎn)鏡，特點(diǎn)是焦比只有f/2.5，可以獲得很大的觀測(cè)視場(chǎng)，雖然已經(jīng)使用了很多年，但成像質(zhì)量依然優(yōu)秀。超大靶面的CCD探測(cè)器使它擁有了47平方度的超大視場(chǎng)，大約可以盛下188個(gè)月亮。當(dāng)然ZTF不是用來觀測(cè)月亮的。優(yōu)秀的臺(tái)址觀測(cè)條件，使它單次曝光30秒可以觀測(cè)到20等左右的天體。

ZTF之所以能夠做到高速巡天，和它后端的快速、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是密不可分的。簡單地說，就是它可以在觀測(cè)后的短時(shí)間內(nèi)識(shí)別出有小幅度光變和移動(dòng)的暗弱天體，并自動(dòng)發(fā)出報(bào)告。2022年3月2日，一顆彗星在距離太陽6.4億千米，只有17等的時(shí)候被ZTF拍到，它就是C/2022E3（ZTF）彗星。

隨著越來越多大視場(chǎng)巡天望遠(yuǎn)鏡投入使用，許多彗星在很暗的時(shí)候就能被觀測(cè)到，這也使得天文愛好者用傳統(tǒng)方式發(fā)現(xiàn)彗星變得越來越難。在觀測(cè)太陽系小天體的同時(shí)，ZTF還能發(fā)現(xiàn)超新星、變星、快變活動(dòng)星系等重要天文觀測(cè)目標(biāo)，它既是“小而精”的天文研究工具，也是“老鏡新用”的代表之作。