彭影杰：獲促進(jìn)歐洲天體物理學(xué)宇宙學(xué)獎(jiǎng)的中國(guó)人

時(shí)間:2017-06-05來源:未知作者:91boshi

浩瀚宇宙，群星璀璨。

人類所處的銀河系中，有上千億顆像太陽一樣的恒星，以及上千億顆像地球一樣的行星，而整個(gè)宇宙中則有上千億個(gè)類似銀河系的星系。“這些星系是如何形成和演化的？”“人類的未來在哪里？”這是北京大學(xué)科維理天文與天體物理研究所研究員彭影杰（上圖。資料照片）每天都在思考和研究的問題。

80后的彭影杰是國(guó)家“人才”專家，他把破解宇宙奧秘、探求人類未來當(dāng)作畢生的目標(biāo)來追求。

“做科研不是為了得獎(jiǎng)或商業(yè)化”

2016年4月13日，歐洲天文學(xué)會(huì)宣布摘得2016年歐洲天文學(xué)會(huì)獎(jiǎng)的五位得主中，彭影杰獲得年度MERAC獎(jiǎng)（促進(jìn)歐洲天體物理學(xué)及宇宙學(xué)獎(jiǎng)）觀測(cè)天體物理學(xué)領(lǐng)域“最佳博士論文獎(jiǎng)”，成為首位獲此殊榮的中國(guó)科學(xué)家。

攻讀博士期間，彭影杰求學(xué)于愛因斯坦的母校——瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院。畢業(yè)后，他前往英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室做博士后，繼續(xù)研究宇宙中星系的形成和演化問題。2015年5月，他的部分科研成果在《自然》雜志發(fā)表，成為該領(lǐng)域近幾年來被引用次數(shù)最多的文章之一。

在這篇名為《窒息為星系死亡的主要機(jī)制》的論文里，彭影杰嘗試解答長(zhǎng)期以來一道困擾學(xué)界的難題：星系究竟因何死亡。

一般而言，活著的星系呈旋渦狀，如銀河系，它會(huì)不斷形成新的恒星，因而大小、質(zhì)量隨之增加；星系死亡后，則大多呈橢圓形，由于它不再形成新的恒星，質(zhì)量和大小也不再增加。然而，一個(gè)星系從生到死，歷時(shí)久遠(yuǎn)，跨度可從幾億年到幾十億年不等。對(duì)此，人們不能觀測(cè)其全過程，也就難以理解星系死亡原因。

氫氣對(duì)維持星系存活至關(guān)重要，它是恒星形成的燃料。彭影杰介紹，關(guān)于星系死亡原因，學(xué)界有兩種聲音：一是星系中心存在超大質(zhì)量的黑洞，會(huì)將星系內(nèi)的氫氣以很短時(shí)間排到外面，導(dǎo)致星系缺少燃料死亡；二是由于某些機(jī)制作用，阻斷了氫氣的外部供給，致使星系因窒息而慢慢死亡。

通過對(duì)星系理論的深入研究，和對(duì)長(zhǎng)期的海量的觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，彭影杰發(fā)現(xiàn)，星系的死亡原因會(huì)在一個(gè)可以觀測(cè)到的物理量上反映出來，這個(gè)量叫做恒星的金屬豐度。“金屬豐度就像人體血液中的二氧化碳濃度，如果星系是因缺乏外部氫氣供給而窒息死亡，其金屬豐度就會(huì)增加。我們發(fā)現(xiàn)，死亡星系中恒星的金屬豐度，相比于正常活的星系都有顯著提高，從而確定了星系死亡是源于氫氣的供給被阻斷。”彭影杰說。

在彭影杰看來，獲得歐洲天文學(xué)會(huì)獎(jiǎng)，是業(yè)界對(duì)自己科研成果的充分認(rèn)可和鼓勵(lì)，“做科研不是為了得獎(jiǎng)或商業(yè)化，而是為滿足自己的好奇心。”

“上了天文這條船，就是一輩子”

彭影杰自小就與天文學(xué)結(jié)下了不解之緣。“由于父親是工程師，家里買了很多科普、科幻書，我特別愛看，所以從小就對(duì)黑洞、時(shí)空穿越等話題感興趣。”彭影杰說。

彭影杰的另一項(xiàng)愛好是計(jì)算機(jī)。讀小學(xué)時(shí)，他訂閱了《電腦報(bào)》，自學(xué)編程，并在上世紀(jì)90年代就擁有了屬于自己的電腦。這一愛好和特長(zhǎng)，為他日后從事天文學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

現(xiàn)在，彭影杰大部分時(shí)間都用于處理和研究觀測(cè)數(shù)據(jù)，建立物理模型分析其背后的物理意義，并設(shè)計(jì)新的觀測(cè)計(jì)劃。“現(xiàn)代天文學(xué)觀測(cè)跟以前不一樣，基本不需要自己拿著望遠(yuǎn)鏡看。我們用的是大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，有的口徑近10米，有專門的工程師負(fù)責(zé)，我們告訴他如何觀測(cè)就可以了。”彭影杰說。

只需一臺(tái)電腦，彭影杰就能實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和處理。“我在咖啡館、家里都可以工作，做科研過程中，我享受著不斷發(fā)現(xiàn)新事物的喜悅和滿足感。”彭影杰表示，對(duì)他來說，從事天文研究更像一項(xiàng)娛樂，他每天都樂在其中。

然而，一路走下來，彭影杰也曾想過放棄。博士研究生三年級(jí)時(shí)，他仍未取得有意義的發(fā)現(xiàn)，因此一度崩潰，想要退出。瑞士的金融業(yè)十分發(fā)達(dá)，彭影杰也拿到了國(guó)際知名投行的工作機(jī)會(huì)。但思忖再三，他最終還是頂住了高薪誘惑，選擇了老本行，“我喜愛天文多年，不舍得就這么放棄了，既然上了天文這條船，就是一輩子。”

最后，與彭影杰同一個(gè)導(dǎo)師的三個(gè)“同門”中，兩個(gè)都轉(zhuǎn)行了，唯有他咬牙堅(jiān)持下來，而一旦內(nèi)心篤定，并堅(jiān)持努力，科研成果也就很快出來了。

“我想在天文領(lǐng)域?yàn)樽鎳?guó)做些貢獻(xiàn)”

2015年，世界著名天文學(xué)家、北京大學(xué)科維理天文與天體物理研究所所長(zhǎng)何子山教授邀請(qǐng)?jiān)谟?guó)做研究的彭影杰回國(guó)工作，他沒多想便答應(yīng)了。

彭影杰稱，自己回國(guó)，正當(dāng)其時(shí)。“國(guó)家現(xiàn)在在天文學(xué)領(lǐng)域投入很多，還在貴州建成了500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST。可以說，這是天文發(fā)展的黃金時(shí)期，是太空探索的最好時(shí)代，我想在天文領(lǐng)域?yàn)樽鎳?guó)做些貢獻(xiàn)。”彭影杰說。

彭影杰鐵了心要回國(guó)工作，待一切安置妥當(dāng)后，他才申請(qǐng)國(guó)家“人才”項(xiàng)目，“當(dāng)時(shí)根本就沒想過能不能選上”。

“他是個(gè)愛鉆‘牛角尖’的人，一旦鉆進(jìn)去就出不來。”一位中學(xué)老師曾如此評(píng)價(jià)彭影杰。科研中，彭影杰也發(fā)揚(yáng)了鉆“牛角尖”的品質(zhì)，“做科研，就要揪住某個(gè)問題研究透，研究到極致，不要去想會(huì)不會(huì)產(chǎn)生回報(bào)。”

現(xiàn)在，彭影杰除了上課、做研究外，還帶了3名博士生，并指導(dǎo)3名博士后工作。他常告訴學(xué)生，不要太局限于自己的課題，一定要拓寬眼界，打開思路，“要從不同方面，打通不同領(lǐng)域，做前瞻性的研究，這既是科研本身的需要，也是國(guó)家所需。”彭影杰表示。

眼下，彭影杰繼續(xù)從事星系宇宙學(xué)的研究。他指導(dǎo)的學(xué)生，有的研究星系氣體，有的研究星系中心超大質(zhì)量黑洞對(duì)星系的影響，還有的研究星系的動(dòng)力學(xué)。“我給他們布置的研究課題，不是拍腦袋決定的，而是反復(fù)思考、來回斟酌，本領(lǐng)域中極為重要和最有可能做出成果的方向。”彭影杰說。

彭影杰期待，有朝一日自己指導(dǎo)的學(xué)生也能做出世界級(jí)的科研成果，“期待越來越多的年輕人加入到‘追星’的隊(duì)伍中來。”

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