荆州“追星”夫妇闪耀世界星空

2019-02-15 14:54今日鄂州

人类所处的银河系中,有上千亿颗像地球一样的行星,而整个宇宙中则有上千亿个类似银河系的星系。“这些星系是如何形成和演化的?”“人类的未来在哪里?”这是荆州85后天文学博士夫妇陈孝钿、王舒每天研究、思考的工作。

    星空是神秘且无限的,也许天文学家的工作不如科幻小说中那么浪漫,但他们探索星空的勇气与梦想却无比铿锵有力。

    300多个昼夜探寻银河系“真容”

    2月5日,农历新年第一天,陈孝钿、王舒迎来了期盼已久的好消息,他们的最新研究成果、天文学的一项重大发现——银河系恒星盘呈“翘曲”结构,被国际权威科学期刊《自然·天文》(NatureAstronomy)在线发布。

    2月12日,《人民日报》以《银河系恒星盘“翘曲”结构首次被呈现》为题进行报道。这项关于银河系形状的新发现,对外盘起源提供了决定性的观测证据,有助于天文学家进一步了解银河系内的恒星运动以及星系盘的起源。

    更重要的是,它刷新了公众对银河系的认识。

    过去,大家普遍认为人类所生活的银河系,是一个盘加一个中心核球的平面形态。尽管前期不少科学家发现,有三分之一的河外盘星系都或多或少地呈“翘曲”结构,也就是星盘外盘处都会逐渐向上或向下卷起,类似于一个“炸薯片”。但银河系是否也是如此?无人能证明。

    “不识庐山真面目,只缘身在此山中。”北京大学博士王舒说,没有人见过银河系的样子。2017年初,她决定与在中国科学院国家天文台工作的丈夫陈孝钿走出“庐山”,共同去探寻银河系的“真容”。

    科学研究光靠勇气还不够,要靠数据说话。

    他们与中国科学院国家天文台邓李才研究员、刘超研究员等人联合澳大利亚麦考瑞大学理查德·迪何锐思教授组成了国际合作团队。经过300多个夜以继日的计算,通过一组组庞大而复杂的数据,2018年,他们发表了第一个红外变星星表,包含了1339颗典型造父变星。

    这1339颗造父变星犹如明灯一样将被笼罩的银河瞬间点亮,从三维空间分布图中,他们惊喜地发现,银河系并不是先前认为的那样扁平而稳定,而是呈现离银河中心愈远、扭曲愈严重的情况,整体呈“S”形。不仅如此,他们还发现,从银心向外翘曲呈现复杂的进动现象。

    2018年7月底,他们将该项成果以论文的形式向《自然·天文》期刊投稿,经过为期半年的三次审查,这一成果终于公布于众,引起社会轰动。截至目前,该成果已被1000多家国外媒体关注,共有77个国家以27种语言进行转载报道。

    “追星”梦想从小扎根

    “钿”,器物上镶嵌的宝石。如今的陈孝

    钿就像一颗新星,点燃银河系探索的夜空。

    陈孝钿儿时最大的梦想就是当一名科学家,探索神秘的星空。《十万个为什么》是他最爱的一本书,最吸引他的是书中一切关于天体的知识。每到暑假,他和父亲一起遥望夜空,望远镜里的满天繁星,是陈孝钿童年的最深记忆。

    父亲陈芝雄是沙市五中的化学老师,儿子曾经就是他班上的学生,“数学是陈孝钿的强项”,陈芝雄介绍,初中至高中阶段,陈孝钿包揽了全国数学竞赛、全国“华罗庚金杯”邀请赛、全国中学生数学奥林匹克夏令营等比赛的一等奖。这一爱好和特长,为他日后从事天文学研究打下了坚实基础。

    梦想在他心中扎根、发芽、并最终成长为一颗大树,依靠的正是发自心底的热爱。

    2007年,从沙市中学毕业的陈孝钿以604分的优异成绩考入北京师范大学天文系,在校期间虚心求学、刻苦认真,获得了国家奖学金。

    也许是被陈孝钿痴迷的精神感染,又或是浩瀚星空强大吸引力,原本就读管理专业的王舒也动了换专业的念头。在陈孝钿的辅导下,2011年,王舒以天文系第一名的成绩考取北京师范大学研究生,后被入选国家首批“博士后创新人才支持计划”。

    现在两人不仅是生活上的伴侣,也是工作中的好拍档。虽然两人同是天文学博士,但一位主要研究宇宙距离测量和银河系三维结构,另一位主要研究恒星与星际介质,正是这两个不同的学术方向,为当时研究银河系

    有人形容天文学家是在黑夜中追逐星光的一群人,在许多科幻小说中,天文学家也常以浪漫又神秘的形象出现。但在现实中,他们的工作却与浪漫无缘,甚至需要忍受长时间的寂寞。

    为了避免光污染,陈孝钿一年超过三分之一的时间需要驻守在人迹罕至的高原,与家人聚少离多。在上千个观测夜中,他拍摄下无数黑白图像,目的只有一个,那就是探索数百万年外的未知,思考人类的未来。

    陈孝钿驻扎的观测点位于青海省海西州德令哈市。有观测任务时,太阳刚一下山,他就忙碌起来,调试望远镜设备、改正图像质量,每次观测需要十几个小时,等到他走出天文台,天往往已经大亮了。

    “天文学家的生活是日夜颠倒的,别人的深夜就是他们的白天。”陈芝雄提起两个孩子的日常生活,眼里满是心疼,“如果不是真正发自心底的热爱和执着,他们是无法坚持的”。

    星空神秘且无限,随着视线超越地球、太阳系、银河系,心也不断开阔。在陈孝钿、王舒看来,天文学不同于其他学科,并不能立马转化为经济效益,银河系结构的研究成果引起的社会轰动,是业界对他们科研成果的充分认可和鼓励,“每次做出来的努力都是非常非常小的一个进步,天文学的研究在于不断探索,通过每个人小小的推动,毫无疑问会推动整个科学体系前进。”王舒说。

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