http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-06-10
美国科学家发现三颗孤独的超新星
哈勃望远镜的调查显示，流浪超新星处于偏僻的宇宙空间，周围几乎都没有星光，属于Ia型超新星
(神秘的地球报道)据腾讯太空：来自加州大学的科学家发现了三颗孤独的超新星，在漆黑一片的夜空中，流浪超新星发生爆发，它们每一个都距离地球10亿光年以上。通过哈勃望远镜的观测，科学家发现这些超新星距离最近的恒星集群都有数百光年之遥，也就是说它们脱离了各自原来的群体，它们远离其他恒星或者星系。由于流浪超新星处于偏僻的宇宙空间，周围几乎都没有星光，属于Ia型超新星。
科学家认为大多数超新星发生在星系内部，周围拥有数以千亿计的恒星，孤独的超新星是非常罕见的。由于流浪恒星几乎无法观测，只有当它们发生超新星爆发时才可被观测，因为超新星爆发可释放出超级强大的能量，足以媲美整个星系。来自哈勃望远镜的调查能够帮助科学家了解在星系周围的空间中到底有多少流量恒星，这三颗恒星之间的距离大约为100光年。
本项研究论文的第一作者梅丽莎-格雷厄姆博士认为这些恒星很奇特，它们的周围都没任何明亮的恒星，背景相当漆黑，偶尔会有微弱的恒星集群出现。本次观测的三颗流浪超新星位于Abell 85系统附近，位于夏威夷的加法望远镜在2009年就对该系统进行了观测，哈勃望远镜2013年的观测确认这是三颗被孤立的超新星。2009年时科学家对Abell 399观测时发现了一个超新星，去年哈勃望远镜也对其进行了观测，如果结果被确认，那么这将是第一颗位于该球状星团内的超新星。
大多数超新星位于星系内部，但有些恒星可脱离星系的束缚，游离于星际空间中。这些恒星亮等太暗而无法观测，除非它们经历了超新星爆发。梅丽莎-格雷厄姆博士和同事们正在寻找流浪超新星，确定星系周围到底存在多少“看不见”的恒星。梅丽莎-格雷厄姆博士认为该研究还可以为宇宙大尺度结构提供线索，跟踪恒星团内部的恒星数量。
[腾讯网]
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北大天文系:他们在聆听宇宙的呼吸
本报记者 周飞亚
图①：北大教授刘富坤提出并被证实的“双黑洞”示意图。资料图片
图②：中国自主研发的郭守敬望远镜（LAMOST）。新华社记者 殷 刚摄
图③：北大吴学兵团队在丽江观测站。资料图片 制图：张芳曼
在燕园的最北端，临着一汪碧湖，有一座安静的小楼。飞檐翘角，古色古香，一进门，见三三两两的人来来去去，招呼、交谈用的全是英语，仿佛穿越到了另一个国度。
在北京大学科维理天文与天体物理研究所，英语才是工作语言。“我们所的国际化程度是很高的。”由此，所长何子山打开了话匣子。所里的24位教授，20个博士后，约有1/4是外籍人士，还不包括访问学者。作为国家“千人计划专家”，何子山自己就是1年多前的“海归”。
虽说“科学无国界”，但在国内各项科研领域，这样国际化的情形着实不多。天文研究，到底有什么奥妙？
“世界上最好的望远镜，我每年只能申请到几个晚上的观测时间”
在基础科学领域，天文大概是最需要国际合作的学科了。“一是因为天文观测十分依赖地理环境；二是大型设备费用昂贵，往往不是一个国家所能承担。”何子山介绍说，目前世界上正在筹建的大口径光学望远镜大多选址在智利或夏威夷，有的为国际合作建造，中国也是签约方。
观测的重要性不言而喻。但在中国，天文是一门非常年轻的学科，基础设备还比较缺乏和滞后。因此，一些重要观测往往需要跑到国外。不过，最好的望远镜就那么几个，全世界的天文学家都在盯着，蛋糕显然不够分。
“我每年只能申请到几个晚上的时间。更为稀有的是像哈勃这样的空间望远镜，只能申请到几个小时。”何子山表示，这已经算不错的结果了。
如此短时间，能获得足够的数据吗？
“这取决于观测的目标，很多时候也要看运气——比如仪器状态、天气情况，都会影响观测效果。”如果一切顺利，数据量一般就足够了，“有一次，我用一晚上观测获得的数据，写出了5篇论文。”
另外，按照天文学界的惯例，每一次观测数据都是全球免费共享的。有的情况下，观测者拥有一年的保密期，最终也会公开。比如哈勃的观测数据，就可以随时从网上获取，十分方便。事实上，绝大多数科研成果都是来自这样的“二手数据”。尤其是大范围的巡天观测，包含的信息非常丰富，研究目标不同的人可以从中各取所需。
有时候，观测也是个体力活儿。
博士后苑海波，主要研究方向是银河系结构，今年已经是他博士后的第四年，即将出站了。他手上这个项目，从读博就开始做起。整整两年，他每个月都要在南京紫金山天文台盱眙站观测至少10天。“尤其刚开始的时候，需要纯手动操作：输入坐标、观测、记录，然后下一个坐标……整晚就一直重复这个过程。”这还不算完，如今，他还需要运用国家天文台郭守敬望远镜（LAMOST）的观测数据，进行对照。
“不管多忙，每天都要抽出两三个小时来‘空想’”
偏向理论的研究，又是另一番光景。
北大天文系主任刘富坤的一天，是这样开始的：
8点左右到办公室，首先处理电子邮件。主要是与合作者讨论关于课题的想法。
浏览论文库，看看世界各地的同行们又取得了哪些成果，掌握最新的行业动态。
查看数据处理情况。天文学研究往往涉及大量的模拟运算，耗时较长，往往要在程序运行的一天甚至几天后才能得到结果。这个过程中，程序也需要随时调试、修正。
此外，还要见缝插针地指导学生、处理行政事务或者写写论文……
“就这样，一直到晚上7点半离开办公室。”刘富坤说，“几乎天天如此。周末也会到办公室。”
奇妙的是，无论多忙，刘富坤每天都会抽出两三个小时来“空想”。“看上去就像是坐在那儿发呆，其实我是在琢磨呢！”
刘富坤喜欢开创性的研究。但任何一个新点子，都不是仅凭“灵光一现”就能“妙手偶得”，而必然是思维长期沉浸其中的结果。他的“双黑洞系统潮汐瓦解模型”，就是这么琢磨出来的。
一般认为，宇宙中多数大质量星系中心都存在一个超大质量黑洞，当星系发生碰撞合并，就可能出现两个黑洞相互绕转的情况。然而，双黑洞很难被探测到。刘富坤想到：与单黑洞不同，由于有两股引力的影响，双黑洞附近的恒星被潮汐撕裂时发出的X射线，应该会出现“变弱（消失）—复原”的交替现象。他于2009年提出的这一预言，在2010年被观测数据证明，2014年正式发表，在学界引起了双黑洞的研究热潮。
“基础科学就是研究世界是什么样的。”刘富坤觉得，要想象世界的模样，“有时候，思考比动手操作更重要。”
“历法、导航、物理理论的验证……这些都是天文的贡献”
除了研究，还有教学。
研究所与天文系“亲如一家”，研究员们会给系里的本科生与博士生授课，也会带学生参与自己的科研项目。副所长吴学兵一周就要上6节课：“研究所的传统是这样，年纪大一些的多承担一些教学工作，让年轻教师有更多精力放在科研上。”
年轻的学子给研究带来了活力，有的学者甚至专门为此而来。研究员江林华就是其中一员。此前，他一直在国外。他坦言，回国工作，看中的就是学生质量：“中国不缺最一流的学生，但他们需要一流的引路人和一流的研究方向。”
不得不承认，天文还是一门“小学科”。至今，中国仅有5所高校设天文学本科专业，往往还是挂靠在物理学院，规模也不大。
“天文当然是冷门。有的学生报考时根本不知道这是研究什么的，家长总担心这个专业找不到工作。即使放眼世界，天文学术圈也是个小圈子。可是，”说到这里，吴学兵加重了语气，“《自然》《科学》这类顶级的科学杂志上，发表文章最多的学科就是天文。”
“冷板凳？我不觉得。天文是公众科学教育最有力的工具，是所有基础科学里最受欢迎的了。”何子山说，这样的例证有很多。
不过，他们的确常常遇上旁人不解的目光：你们做的事，有什么用？
天文有什么用？每个人的答案都不相同。
“看起来，天文对现实影响不大，”刘富坤说，“但‘人无远虑，必有近忧’，想要把事情做好，眼光就应该放长远一点。”
“怎么会没用呢？历法、导航、物理理论的验证……这些都是天文的贡献。”苑海波说。
“科学史上划时代的重大发现，很多都跟天文有关啊！”博士生李程远说，“从牛顿到爱因斯坦，他们的理论都是从天体运行中得到的启示。”
“天文用的是最精密的仪器，对相关技术行业也是有促进作用的。别的不说，就一项探月，促进了多少科技项目？”而且，在吴学兵看来，越来越倚重观测与探测，正成为学科发展趋势。
如人饮水，冷暖自知。就算天文比现实中更“冷”，这些将目光投向浩瀚星空的人也会甘之如饴吧。
就像江林华，每天工作达12小时以上，几乎没休过什么节假日，却丝毫不觉辛苦。“我很享受这种工作状态。”说完，他有些不好意思地笑了起来：“其实，让我休假，我也不知道还想做什么。”
[人民网-人民日报]
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