彭影杰：獲促進歐洲天體物理學宇宙學獎的中國人

時間: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，而整個宇宙中則有上千億個類似銀河系的星系。“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后的彭影杰是國家“人才”專家，他把破解宇宙奧秘、探求人類未來當作畢生的目標來追求。

“做科研不是為了得獎或商業(yè)化”

2016年4月13日，歐洲天文學會宣布摘得2016年歐洲天文學會獎的五位得主中，彭影杰獲得年度MERAC獎（促進歐洲天體物理學及宇宙學獎）觀測天體物理學領(lǐng)域“最佳博士論文獎”，成為首位獲此殊榮的中國科學家。

攻讀博士期間，彭影杰求學于愛因斯坦的母校——瑞士聯(lián)邦理工學院。畢業(yè)后，他前往英國劍橋大學卡文迪許實驗室做博士后，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制》的論文里，彭影杰嘗試解答長期以來一道困擾學界的難題：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，一個星系從生到死，歷時久遠，跨度可從幾億年到幾十億年不等。對此，人們不能觀測其全過程，也就難以理解星系死亡原因。

氫氣對維持星系存活至關(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，學界有兩種聲音：一是星系中心存在超大質(zhì)量的黑洞，會將星系內(nèi)的氫氣以很短時間排到外面，導(dǎo)致星系缺少燃料死亡；二是由于某些機制作用，阻斷了氫氣的外部供給，致使星系因窒息而慢慢死亡。

通過對星系理論的深入研究，和對長期的海量的觀測數(shù)據(jù)分析，彭影杰發(fā)現(xiàn)，星系的死亡原因會在一個可以觀測到的物理量上反映出來，這個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，獲得歐洲天文學會獎，是業(yè)界對自己科研成果的充分認可和鼓勵，“做科研不是為了得獎或商業(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，所以從小就對黑洞、時空穿越等話題感興趣。”彭影杰說。

彭影杰的另一項愛好是計算機。讀小學時，他訂閱了《電腦報》，自學編程，并在上世紀90年代就擁有了屬于自己的電腦。這一愛好和特長，為他日后從事天文學研究打下了堅實基礎(chǔ)。

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

只需一臺電腦，彭影杰就能實現(xiàn)對相關(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，對他來說，從事天文研究更像一項娛樂，他每天都樂在其中。

然而，一路走下來，彭影杰也曾想過放棄。博士研究生三年級時，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，彭影杰也拿到了國際知名投行的工作機會。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，與彭影杰同一個導(dǎo)師的三個“同門”中，兩個都轉(zhuǎn)行了，唯有他咬牙堅持下來，而一旦內(nèi)心篤定，并堅持努力，科研成果也就很快出來了。

“我想在天文領(lǐng)域為祖國做些貢獻”

2015年，世界著名天文學家、北京大學科維理天文與天體物理研究所所長何子山教授邀請在英國做研究的彭影杰回國工作，他沒多想便答應(yīng)了。

彭影杰稱，自己回國，正當其時。“國家現(xiàn)在在天文學領(lǐng)域投入很多，還在貴州建成了500米口徑球面射電望遠鏡FAST�？梢哉f，這是天文發(fā)展的黃金時期，是太空探索的最好時代，我想在天文領(lǐng)域為祖國做些貢獻。”彭影杰說。

彭影杰鐵了心要回國工作，待一切安置妥當后，他才申請國家“人才”項目，“當時根本就沒想過能不能選上”。

“他是個愛鉆‘牛角尖’的人，一旦鉆進去就出不來。”一位中學老師曾如此評價彭影杰�？蒲兄�，彭影杰也發(fā)揚了鉆“牛角尖”的品質(zhì)，“做科研，就要揪住某個問題研究透，研究到極致，不要去想會不會產(chǎn)生回報。”

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，也是國家所需。”彭影杰表示。

眼下，彭影杰繼續(xù)從事星系宇宙學的研究。他指導(dǎo)的學生，有的研究星系氣體，有的研究星系中心超大質(zhì)量黑洞對星系的影響，還有的研究星系的動力學。“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)的學生也能做出世界級的科研成果，“期待越來越多的年輕人加入到‘追星’的隊伍中來。”

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