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天文学奥秘的探索者——记中山大学“百人计划”入选者、谭栢轩副教授

2016-12-16肖延胜王永梅

海峡科技与产业 2016年10期
关键词:伽玛余辉双星

文/肖延胜 王永梅

天文学奥秘的探索者——记中山大学“百人计划”入选者、谭栢轩副教授

文/肖延胜 王永梅

浩渺的星空,神奇而美丽。为了探索天文学的奥秘,许多科研工作者奋起直追,在科研的道路上不断驰骋。为了科研的成功,他们严谨治学,勤奋钻研,成为我国科研界亮眼夺目的明星。

中山大学副教授谭栢轩,就是其中一位。近几年来,他致力于我国天文学的研究,取得了卓越的成就,推动了我国天文学的快速发展。然而,他却异常地谦虚,他始终认为,只有专心于科研事业,才能攀登上科学的高峰,为我国的科研事业做出自己的贡献。

勤奋求学 厚积薄发

早在2002年,出生于香港的谭栢轩以优异的成绩毕业于香港大学物理系。2004年,他就读于香港大学物理学专业,取得硕士学位。2005年,进修于德国的国际马普研究所海德堡分所;2008年获得了自然科学博士学位。2009年,他先后在海德堡大学、台湾清华大学任博士后研究员。谭栢轩十分注重交流学习。2009年底,他在南京紫金山天文台进行了两个月的访问交流。2012年,他在台湾清华大学任助理研究员,并成为台湾科技主管部门计划主持人。2014年,谭栢轩开始在中山大学天文与空间科学研究院任教。他的研究兴趣包括高能天体物理、伽玛射线天文学,研究对象为中子星、毫秒脉冲星、X射线双星、伽玛射线双星以及伽玛射线暴。

谭柏轩副教授(背景是上海天文台65米射电望远镜)

虽然开始从事科研工作,但是谭栢轩对自己在国外的求学经历是异常难忘的。他至今还保留着出国时候的图画。他在德国求学四年,这对于他来说,确实是一种难忘的经历。在德国,学习方式跟亚洲的不太一样,相对比较严谨一些,而且导师也这样要求自己,要求团队,一定要严谨,要有规矩,这些比国内的要繁杂多了。可是它执行的时候,还是有一点人性的。它还是会考虑到多方面的因素。比如,谭栢轩有一天身体不舒服,他直接打电话给导师,说要晚一点过去。导师就很诚恳地说,他明白谭栢轩的身体状况,可是他也等不了,如果谭栢轩半个小时内不来,他就得回去了。那就意味着,谭栢轩还得马上赶过去。其实导师理解谭栢轩的情况,只是担心会有什么后果。

谭栢轩觉得,国外科研人员的国际视野更前沿一点。虽然德国与中国相比是个小国,但是在科研方面,它还必须凝聚全世界的一些相关专家来做,并且在科研团队里常常召开一些视频会议,或者就此进行讨论。利用互联网技术来进行科学讨论,为谭栢轩节省了不少时间,他不用每隔一两个月就搭飞机了。每周科研团队就可以针对一些小课题进行讨论,比如,有的文章该怎么安排,谁做数据处理,就在视频会议上直接讨论了。视频比较方便,特别对于欧盟他们之间的自由来往,也是很方便的。

对天文科研的兴趣,来自于谭栢轩幼时的记忆。他小时候非常喜欢看星星,喜欢自然界中的星空之美,所以对天象特别关心。1986年,香港太空馆刚刚建成,年幼的谭栢轩非常兴奋,他喜欢探索宇宙的奥秘。他认为,很多天文图片都很漂亮,有着不同的颜色和形状。尤其是后来积累的数学和物理知识,为他的天文学研究奠定了深厚的基础。同时天文也是严谨的科学,人们说的年、月、日,也是根据天文的规律演化而来的。科研工作以外,他也非常愿意跟大家分享一些天文新知识。

谭栢轩非常喜欢自由的科研空间。天文研究的方法和目标,其实全球都一样的。科研工作者就是追求了解,所以在日常工作时间,只要打开电脑就行了。关于在台湾的科研经历,谭栢轩认为,给他的最大帮助就是能够让他自由地探索。台湾的外籍专家特别多,专家院士比较少一点,科研气氛相对比较自由的。当然,谭栢轩的博士后导师鼓励学生不要整天待在办公室里,可以到外面走一走,跑一跑,头脑会更清醒。导师的话对谭栢轩的科研工作极其有利。

坚持不懈 成就斐然

“谭栢轩对科研充满了浓厚的兴趣,他全身心都投入到了科研中。他的研究领域包括两个主要的方面,即通过观测数据了解伽玛射线双星特别是PSR B1259-63的非热辐射机制和伽玛暴高能伽玛辐射的观测与数据分析。他利用世界上在相关能段最灵敏的高能空间望远镜Fermi-LAT与地面切伦科夫望远镜H.E.S.S.,并多波段观测。他的科研成果得到了科研界的一致认可。

谭栢轩首次发现了伽玛射线双星PSR B1259-63的GeV高能辐射耀变。PSR B1259-63/LS 2883是银河系内一个重要而独特的双星系统,它包含一个年轻的自转周期为47.8毫秒的脉冲星PSR B1259-63,还有一个快速自转的大质量O型主序星LS 2883。公转轨道呈长椭圆形,脉冲星每3.4年经过近星点 (periastron)一次。当两颗星靠近时,双星系统产生的射电、X射线与TeV伽玛射线都会增加,并在中子星穿越伴星的星盘附近时达到最高峰,是一个独特的天体物理学实验室,可以通过研究脉冲星风与恒星风之间的相互作用。

在伽玛射线暴的研究方面,过去八年费米卫星大幅推动了对伽玛暴的研究发展。除了伽玛暴本身的时辐射以外,在余辉阶段LAT也探测到以幂律衰减的伽玛幅射。外激波产生的电子同步幅射能很好解释大部分的GeV余辉。谭栢轩对这种“GeV余辉标准模型”提出了挑战,科研界很快把目光聚焦在了逆康普顿散射模型上。

谭栢轩博士在强暴GRB 130427的余辉发现一个独立的硬成分,或称高能辐射超出。这与逆康普顿散射的表现一致,使人们首次找到了10多年来被预言的余辉中逆康普顿散射的强烈证据。更重要的是,GRB 130427释放的最高能内禀光子达到100GeV以上,证明利用切伦科夫望远镜是绝对可以探测到伽玛暴的。

谭栢轩在进行科研的同时,非常重视国际合作。他从2005年开始参与德法等欧盟国家所领导的海斯切伦科夫阵列团队,成为该团队的客席会员及伽玛射线暴小组成员。2010年起,他成为费米亚洲联盟创会核心成员。他曾在重要国际会议中担任会议主席及特邀演讲人。2011年7月,他利用费米望远镜发现伽玛射线双星PSR B1259-63的伽玛射线瞬变效应,引起了社会科研界的广泛关注。

这些科研成就是有目共睹的,也激励着谭栢轩在科研的道路上不断进发,积极探索,坚持不懈。但无论怎样,谭栢轩始终赞同导师的观点,认为要轻松科研,要积极主动地去做,要到外面去,不要整天待在办公室里,这样才能保持身心的平衡,才能做好科研工作,此外,多看看科学文献,多学习,才能提高自己的科研能力。

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