邵逸夫獎/天文學獎得主:學習要有好奇心
2024年度邵逸夫天文學獎近日頒予美國加州理工學院講座教授史里尼瓦斯·庫爾卡尼,以表彰他在毫秒脈衝星、伽馬射線暴、超新星及其他可變或瞬變天體的開創性發現。庫爾卡尼在帕洛馬瞬變工廠及其後繼者史維基瞬變探測器的構思、建造和領導上成就卓越,徹底改變了人類對時變光學天空的理解。這個獎項亦同時表彰他在恆星天文學其他領域中的發現。
庫爾卡尼接受採訪時表示,對每次新發現都感到興奮,認為這是科學研究的魅力所在。他強調,好奇心在追求知識中的重要性,又鼓勵人們嘗試不同探索,從中找出自己擅長的事情。\大公報記者 唐雪婷
時域天文學的核心在於監測和分析天體的變化,從而理解宇宙中各種天體的演化與物理機制,而傳統天文學通常關注天體的靜態特徵,如恆星、星系和行星的結構、組成和分布等。
庫爾卡尼現為美國加州理工學院物理、數學和天文學部天文學及行星科學喬治·埃勒里·黑爾講座教授,他的研究涵蓋諸多方面,包括首次發現的毫秒脈衝星,以及破解伽馬射線暴的起源等。
在他還是一名研究生時,他和他的合作夥伴發現了第一顆毫秒脈衝星,這是一顆快速旋轉的中子星。目前已知的毫秒脈衝星有數百顆,它們是宇宙中最準確的天文時鐘,被用於測試愛因斯坦的廣義相對論,以及尋找來自超大質量黑洞相互合併時產生的引力波。
伽馬射線暴於20世紀60年代首次被發現,但幾十年來它們的起源一直是個謎。庫爾卡尼和他的合作夥伴於1997年確定一個伽馬射線暴的距離,從而取得關鍵性突破。他們證明這個爆發起源於遙遠的宇宙,遠遠超出人類的銀河系,因此肯定是一個具備極高能量的天文事件。
建太空探測器 培育年輕學者
庫爾卡尼參與建立帕洛馬瞬變工廠(PTF)及其後繼者史維基瞬變探測器(ZTF)。ZTF每兩天掃描一次整個北半球天空,使用自動化軟件分析數據,並透過一個警報系統通報發現的情況,在數分鐘內向世界各地的天文學家傳達瞬變事件的消息。
來自PTF和ZTF的大量數據使人類能夠發現各種天文瞬變和變化源,培育了新一代年輕的天文學家。ZTF已發現數以千計的罕見天文事件,包括極亮的超新星、發光的紅色新星、富含鈣的間隙瞬變和黑洞對恆星的破壞。
這個獎項亦同時表彰庫爾卡尼在發現首批「褐矮星」中所發揮的作用。「褐矮星」彌補了巨型行星(如木星等)與氫燃燒的恆星(如太陽等)之間的差距,這一發現揭示了「褐矮星」的存在,其大氣特性與行星類似,為未來數十年對亞恆星天體大氣的研究工作奠定了基礎。
庫爾卡尼接受採訪表示,對於每次新發現都會感到興奮,認為這是科學研究的魅力所在。天文學項目的研究對理解宇宙的變化和恆星的生命周期有重要影響,通過關注天空中恆星的變化,人們能夠更好地理解為什麼恆星會改變,以及它們變化的各種原因。
他指出,在某些文化中,父母可能更傾向於鼓勵孩子選擇傳統上被視為「安全」的職業,如醫生或工程師。他表示,好奇心在追求知識過程中十分重要,「在選擇做某事之前,應該嘗試許多事情。因為你不知道你年輕的時候有什麼可能性,你擅長什麼,不擅長什麼,所以你做的事情越多越好。」他認為,「研究中最大的挑戰是說服人們你想做什麼,並讓他們提供資源或金錢。第二個最大的挑戰是有時研究不起作用,就需要知道什麼時候退出。」
成果促進香港天文技術發展
香港中文大學物理系教授朱明中表示,庫爾卡尼在超新星上面觀察的數據可以提供給全球天文界,香港科學家利用這些大量的天文數據,可以克服本地天文觀測的限制,促進香港在天文領域的研究和技術發展。他亦表示,庫爾卡尼建立自動化軟件分析數據,可以迅速捕捉恆星短時間的爆炸,發現數以千計的超新星,這在以前是無法想像的,貢獻巨大。