天文学|王晓锋:破解宇宙“烟花”的秘密

当某些类型的恒星演化至生命末期 , 发生剧烈的高能爆炸 , 这种现象被称作超新星 。 爆炸的光芒通常可以照亮整个星系 , 清华大学物理系教授王晓锋将其形容为“一场宇宙的‘烟花’” 。 王晓锋想象过 , 如果人类能够站在宇宙的边缘 , 将会看到宇宙空间中此起彼伏的“烟花”绽放 , 而他就是追逐“烟花”的人 。
在过去的一年 , 利用清华大学—马化腾巡天望远镜(TMTS) , 王晓锋团队在观测到的188个LAMOST天区中发现了超过3700个周期短于7.5小时的周期性变源候选体 , 该发现对理解恒星(双星)演化物理以及空间引力波源等研究具有重要意义 。 10月2日 , 详细介绍TMTS第一年巡天结果的文章在线发表于《皇家天文学会月报》 。
喜事接二连三 。 不久前 , 第三届“科学探索奖”获奖名单公布 , 王晓锋凭借其在超新星领域的多项开创性成果名列其中 。
抓住机会闯入超新星世界
回忆起与天文学结缘 , 王晓锋想起了童年的一个夏夜 。 “天气炎热时 , 我们家会把门板拆下来架在长条凳上 , 放在院子里 , 我和哥哥、姐姐就睡在上面 , 数着头顶的繁星 , 我很快就能睡着 。 ”那时的王晓锋虽然还不知天文学为何物 , 但已对宇宙有了无限想象 。
高考后填报志愿 , 他选择了北京师范大学天文学专业 。 上世纪90年代 , 天文学仍属小众、冷门的基础学科 , “班上人不多 , 最开始有15个人 , 后来转走了2个” 。
刚上大学的新鲜劲儿还没过 , 王晓锋便开始担心起毕业后能干什么 , 于是他给自己定下了读研的目标 。 “那时 , 同学们周末会出去玩 , 但我很焦虑 , 不敢去 , 就只能学习 。 ”本科毕业时 , 班上有两人被保研 , 王晓锋是其中之一 。
但读了研 , 困难才刚刚开始 。 那时 , 北京师范大学尚无天文观测设备 , “天文学研究依靠观测驱动 , 需要一手数据” 。 在此之前 , 王晓锋的师兄师姐会被导师推荐至拥有观测设备的中国科学院国家天文台(当时为北京天文台)进行联合培养 。 但王晓锋却被导师留在了身边 , 焦虑再次笼罩了他 。 “当时真有点着急 , 就想老师为什么不送我去?”他说 。
接触不到一手数据 , 王晓锋只能自己摸索 , “当时导师给了我几篇预印本的文章 , 我就自己边看边琢磨” 。 王晓锋试着将文献中的数据摘取出来 , 进行二次分析 。 “我只能用别人的数据做一些复现的工作 , 但连着几次投稿国际顶级期刊均被拒绝 , 反馈意见都是缺少一手数据 , 没有创新发现 。 ”王晓锋对未来的学术道路感到迷茫 。
【天文学|王晓锋:破解宇宙“烟花”的秘密】就在博士即将毕业时 , 一个偶然的机会 , 王晓锋得知中国科学院国家天文台施密特望远镜团组招收博士后 。 “当时 , 我就想着一定要去 。 去了之后 , 我发现他们有一些近十年的超新星爆发前数据 , 这让我特别惊喜 。 ”他说 。
终于有机会获取一手观测数据 , 王晓锋的潜力被彻底激发出来 。 凭着学术积累和数次尝试 , 他提出了Ⅰa超新星光度校准的温度方法 , 引起国际同行的极大关注 。 而后 , 接连两篇重磅文章发表于《天体物理学杂志快报》 。 “这在天文学领域差不多是仅次于《自然》《科学》的期刊 。 我感觉自己的人生一下子‘开挂’了 。 ”他回忆道 。
王晓锋觉得 , 自己终于真正迈进了科研领域 , 他也明白了读博时导师对自己说过的话:在学术研究的道路上 , 导师负责把你领进门 , 修行好坏主要在个人 。
用研究成果“裁断”学界争论
2004年底 , 王晓锋博士后出站 , 来到刚刚成立的清华大学天体物理中心 。 他利用一台80厘米天文望远镜开展超新星搜寻和后续观测研究 , 并在2005年末成功发现了3颗新爆发的超新星 , 开创了国内高校天文发现的先河 。 但他并未就此止步 , 他想去更大的平台磨炼自己 。