师大故事│与星辰对话——天体物理的谜与思

青岛大疆守强

　　在物理与材料科学学院的学生看来，明理楼C区一楼的十几间办公室是一个“神秘”的存在。这些办公室的门玻璃上都贴有“天体物理中心”的牌子，有的还配有星体的小漫画。磨砂的玻璃背后，不知究竟藏有怎样的奥妙。

　　但推开门，走进天体物理中心的办公室时，才发现原来这里没有望远镜、没有天体模型，电脑、庞大的数据、繁琐的资料、不停的演算，才是那扇门背后的真面目。

从无到有——天津高校的唯一

　　天津师范大学天体物理中心的从无到有凝结着“天体物理学家”夏晓阳老师的心血。中心的雏形要追溯到上世纪80年代初，从那时开始，夏老师就和国内外专家合作开展了一系列天体物理领域的研究工作。1997年，在她的努力下，天津市唯一的一个天体物理硕士点——天津师范大学天体物理硕士点被批准设立。2007年3月，在学校和学院领导的支持下夏老师组建起了天体物理中心团队，这也是天津市高校中唯一的天文学科的科研团体。



　　十年来，天体物理中心引进了商朝晖、陈钢、郝彩娜等具有海外留学经历的博士或博士后，国家天文台毕业的两位年轻博士贺艳琴和郭蕊也于近两年加入到该研究队伍中。团队的扩大更加充实了天体物理中心的科研力量，他们陆续取得了令人瞩目的科研成果。从中心成立至今，中心成员主持或参加科技部973项目和国家自然科学基金项目10项，到校经费一千余万元，在天体物理的国际顶级刊物发表科学研究论文数十篇。在学校和学院的大力支持下天体物理的研究工作走上了一个快车道，他们瞄准星系宇宙学的前沿问题完成了一系列在相关领域有影响的工作，并在国内实测星系宇宙学领域处于领先行列。

　　除了发论文、拿项目，获得竞争激励的国际大望远镜时间是他们工作中尤为重要的一部分。在研究领域，一些大型的观测设备是全世界开放的，申请这些设备的成功与否，使用时长是对申请人工作进行评判的重要条件。中心的几位老师曾申请到若干国外一流望远镜观测时间，比如哈勃空间望远镜、Spitzer红外空间望远镜、IRAM 30米毫米波望远镜、位于智利的6.5米Magellan光学望远镜、3.6米光学红外CFHT望远镜的使用时间，从而在第一时间获得一手的数据进行研究。在中心最新的研究中，郝彩娜老师和她的合作伙伴正是在智利通过望远镜观察见证了气体向小星体处聚集，给中心恒星提供燃料的过程。

踏实科研——团队永远的坚持

　　对于科学研究，必须脚踏实地，勤奋严谨，要有“板凳要坐十年冷”的决心和毅力。他们得到的每一个研究成果都需要花费很大的力气，研究涉及很多的技术难点，观测的时候要受到各种条件的影响。2009年，担任中国南极天文中心副主任的商朝晖老师随南极科考队“挺进南极冰盖之巅”，进行了为期近半年的天文考察，架设望远镜等设备，选址、角度、温度都是需要考量的因素，需要极为认真。团队在南极的冬季时需要撤出，遇上大风天气设备就需要调整重设，半点都马虎不得。郝老师去智利观测时，孩子还未满周岁，从北半球到南半球，总行程有50个小时。观测计划、曝光时间都要严格把控，每出一个图像都要去检查有没有问题。



　　在科研上，中心成员遵守学术规范，作风踏实，不追求论文发表的“短平快”，坚持撰写具有价值的“大文章”。郝老师和国外研究恒星形成率的最权威的专家Kennicutt教授（时任英国剑桥大学天体物理所所长）一起合作时，文章投稿后收到足足五六页的审稿意见，他们花费了6个月时间做了各种测试让审稿人信服，文章最终被接受发表。这篇文章现在已经被引用160多篇次，观点被学界广泛采用。

探索神秘——天体物理不遥远

　　一束光的溜走在我们的眼中是一瞬间的消逝，但它从宇宙深处到达地面可能需要几亿十几亿甚至上百亿年的时间。人类研究天体物理问题的时间对于整个宇宙来说也许微不足道，但对于科研人员，对于天体物理中心的老师们来说却是一生的付出。利用望远镜观测天体的图像或光谱，得到大量的数据，再进行处理以及反反复复的推理验证，这样的过程说起来简单，其中的艰辛非体会不能得知。当太阳几十亿年能量消散了会怎么样？天体物理可以给你这个答案。

　　天体物理的世界，从它的科研性质来说离我们十分遥远。科学家主要通过接受到的来自天体（小到恒星，大到整个宇宙）的电磁波辐射，来研究各类天体的物理性质和它们的形成及演化。这中间涉及到大量的数据处理、统计分析以及物理解释，需要科学家们广泛深入的合作。

　　天体物理的世界，在中心老师的努力下又离我们很近。老师们通过讲座这种贴近学生的方式，来发掘培养更多的学生对天体物理、天文学的兴趣。除了对物理专业学生开设的系列讲座外，商朝晖老师和陈钢老师还在全校范围内开设了本科生通识课程，让同学们对这个领域有更多的了解。近年来，有近十位从天津师范大学走出的学生考上了国家天文台、紫金山天文台、高能物理所等中科院院所的研究生开始从事天体物理领域的研究。同学们纷纷表示，天体物理的研究领域是探索性的，前沿的理论研究总是在不断发展的，我们一直处在追求更新、完善的状态中。只有扎实细致，才能有所收获。在这点上，老师们的以身作则，言传身教给我们留下了深刻的印象。

文字：李妍

图片由天体物理中心提供