天文学|王晓锋:破解宇宙“烟花”的秘密( 二 )


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
【天文学|王晓锋:破解宇宙“烟花”的秘密】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 。
2006年夏 , 王晓锋进入美国加州大学伯克利分校从事博士后工作 , 那里是国际超新星观测研究的中心 。 在那里 , 王晓锋做出了他在超新星领域最具代表性的研究成果 。
此前 , 根据不同的观测结果 , 国际天文界认为Ⅰa型超新星的形成存在两种理论模型 。 他们认为一颗普通的白矮星无法引发超新星爆发 , 需要吸积周边的伴星物质或与另一颗白矮星并合 , 才能达到爆炸极限 。 相对应 , 这两种不同的模型分别被称为单简并模型和双简并模型 。 此外 , 还有观点认为 , 不同的Ⅰa超新星可能源于同一个爆发模型 , 观测差异是由于观测角度的不一致造成的 。 此争论在学界相持不下 , 谁也无法说服谁 , 而王晓锋则用研究结果回答了这个问题 。
2008年 , 王晓锋团队在研究爆发于近邻M100星系中的一颗Ⅰa型超新星SN2006X时 , 发现其爆炸抛射物向外扩展的速度约为16000千米/秒(光极大时) , 而普通的Ⅰa型超新星则仅为10000千米/秒 。 王晓锋针对这一差异 , 立即对大量Ⅰa型超新星的光谱数据进行了系统研究分析 。 他将Ⅰa型超新星进一步分类为高速与低速两种类型 , 并以此分类为基础 , 结合超新星爆发时其所处寄主星系的位置以及爆炸前所在星族位置等信息 , 进行统计研究 。 王晓锋最终发现 , 高速Ⅰa型超新星与低速Ⅰa型超新星具有不同的本征亮度 , 它们也存在着完全不同的诞生环境 。 而后他进一步研究发现高速Ⅰa型超新星的前身星具有较高的金属含量、较丰富的星周物质以及较明显的爆炸非对称结构;而低速Ⅰa型超新星则没有这些特性 。
这一结果从观测上完美呼应了两种理论模型 , 高速Ⅰa型超新星可能来源于单简并演化 , 而低速Ⅰa型超新星则主要来源于双简并演化 。 这一成果使得寻找性质更均匀的Ⅰa型超新星亚类成为可能 , 对于超新星宇宙学应用有重要意义 。

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