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    邓李才:在青藏高原寻觅星光

    发布时间:2021-09-07 15:53:00来源: 四川日报


    邓李才(左一)爬山找台址。


    青海冷湖赛什腾台址。本版图片均由受访者提供


    邓李才(上)监测数据。


    邓李才(右)调试设备。

      儿时在老家安岳,他就喜欢趴着看星星,时常在想星星上有些什么

      他每月都要回川,致力于推进四川天文学科发展以及天文学科普

      冷湖所在的地理经度区域,尚属世界大型光学望远镜的空白区,是国际光学天文发展的宝贵资源

      一身短袖、短裤,身形偏瘦,深邃的双眸格外有神,举手投足之间,十分谦和有礼……8月24日,记者在成都见到中国科学院国家天文台研究员、西华师范大学物理与天文学院天文系主任邓李才时,他正用手机远程操纵着安装在青海冷湖赛什腾台址上的摄像头。他向记者介绍说,“近处这两个建成的圆顶里,放置了两台天文望远镜,远处是正在建设的观测台……”

      今年57岁的邓李才,是资阳安岳人,定居北京。8月18日,顶级学术期刊《自然》发表了邓李才团队的最新发现:在青藏高原上的“冷湖”,有一个高质量的天文观测点,这里足以安装和运行下一代任何口径的望远镜。

      这一重大发现,让那个常年在高原、戈壁寻觅星光的邓李才,从幕后走向了台前,成为天文学界一颗“闪亮的星”,而他与星空的故事还不止于此。

      A故乡的星空点燃对天文学的热爱

      “小时候,我就喜欢趴着看星星,时常在想星星上有些什么?!彼灯鹩胩煳难У脑捣?,邓李才回忆,孩提时代,自己经常去安岳县的文化馆学画画,也有机会翻阅到很多书籍。其中,一本名叫《第二次握手》的书里,有描写天文观象台的情节,更激发了邓李才对探索神秘的星空产生无限的向往。

      1980年,邓李才参加了高考,考进了四川大学物理系。在完成本科学业之后,他报考了南京紫金山天文台,4门复试科目整整考了两天,因为准备充足,加之求学的坚定,他最终以第一名的成绩被录取?!澳鞘焙?,我对自己的未来想法已逐渐明确,就是想从事天文物理学研究,所以毫不犹豫地报考了紫金山天文台。在我的印象中,那就是中国天文学的圣地之一?!钡死畈潘?。

      在紫金山天文台读书期间,邓李才潜心钻研恒星物理,从实测天体物理,到利用恒星模型去解释观测结果,不断地探索着天文学未知领域,顺利取得了硕士学位。

      1989年,邓李才赴意大利留学攻读博士学位。这次经历让邓李才有了新的认识,“意大利不仅有顶级的国际恒星物理团队,而且他们天文学普及程度很高,甚至从小培养学生对天文学的兴趣,杂志、书本里,都能接触到天文学知识?;褂?,这里几乎每一个城市都建有天文台,几乎每所大学都有天文系,而在中国,只有很少的高校有天文系?!?/p>

      2016年,西华师范大学创建天文系,成为四川省首个开办天文学专业的高校,邓李才应邀成为首任天文系主任。邓李才说,“是四川盆地被云层挡住的星空和对其无限的遐想点燃了我对天文学的热爱,我想把天文学种子撒向这片土地?!?/p>

      “什么是天文学?你把眼睛放平,往上看是天文,往下看才是其他学科?!钡死畈湃衔?,天文学对人类知识体系构建具有重要作用,数学、物理学、地理学以及不少人文学科都与天文学有很大关系?!敖⑻煳南稻褪窍M嘌煳难а芯?、教育和科普人才。而我更看重的是中小学校师资人才的培养,只有在中小学校普及天文学知识,才能吸引更多的孩子关注星空,将来才可能有更多的人从事天文学领域的研究?!?/p>

      虽然早已定居北京,邓李才说,因为受聘于西华师范大学,自己基本上每个月都要来成都、南充一趟,致力于推进四川天文学科发展以及天文学科普。

      记者采访时,邓李才刚结束南充的工作,然后马不停蹄地来到成都,准备次日返回北京?!罢獯卫?,主要是参与筹备10月下旬在南充举办的中国天文学会年会?!?/p>

      “机会是抢来的,”邓李才坦言,此前南充乃至四川都没有承办过中国天文学会年会?!敖衲?,北京、南京都提出申办,我们是极力自荐、争取,才赢得这个机会,这也是四川向外界展示天文学实力的一个机会?!?/p>

      邓李才透露,西华师范大学正牵头创办四川省天文学会,希望汇聚更多的力量,开展普及天文科学知识等工作。

      B在东半球为望远镜找一个家

      在赛什腾山顶上,有两台测量视宁度的望远镜。其中一台由邓李才研究团队负责,服务于大型光学望远镜项目,其中包括SONG(全球网络观测望远镜)项目。这是我国天文界参与的一个国际性天文学联合研究计划。

      2008年,在一次学术交流会上,国外几位天文学家和邓李才讨论了SONG项目,并提出希望中国参与,目的是连续不间断跟踪观测星体,进行星震学和系外行星探测等方面的研究。

      “望远镜的观测活动通常在夜晚进行,到了白天,单个站点的观测就会中断?!钡死畈沤馐?,如果把所有天文台、大望远镜都放在西半球,当西半球白天发生重要事件时,虽然东半球可以看见,但却因为缺少好的天文台和观测设备而错失发现基本自然规律的契机,会让人非常遗憾。

      为此,天文学家提出,联合各国望远镜实现接力式观测。具体而言,就是一个国家的望远镜处于白天时,另一个国家的望远镜刚好迎来夜晚,这样就可以继续对某个目标进行观测。通过这种接力式观测方式,科学家便可获得长期连续的数据。

      不久,在东半球找一个好的观测台,并装上天文望远镜以实现人类对星空的连续观测,就开始进入实际操作阶段。

      2009年邓李才和团队展开了SONG项目选址工作?!奥淌鞒梢竦幕肪呈窍执煳墓鄄獾拇蟮?。对观测天文学而言,无光害和射电宁静是基本条件。然而,因为城市的亮化,我们国家现有的光学天文台站都受到了不同程度的影响?!钡死畈潘?,世界上好的天文台无一例外都是处于鲜有植被的干旱地区,看起来都是荒漠和裸岩。所以,我国现代天文台选址的基本方向,也是走向高原、走向不适合人类生存的地域。

      青藏高原人口稀少,几乎不受城市灯光影响??掌”∏医嗑欢雀?,部分地区降水和云量都极少,这里对观测的干扰相对较少。

      2009年至2012年,邓李才研究团队在青海省海西州的德令哈市附近为SONG项目选址。德令哈观测站本来是紫金山天文台的一个射电天文学台站,拥有一架13.7米口径的毫米波望远镜。虽然此站不是为光学天文观测所设,但SONG项目口径较小、对台址要求不甚严苛,邓李才长时间考察后认为,这里的天空条件能满足观测所需。

      2013年,我国SONG项目落户德令哈市东郊,这是在我国西部高原落地的首个有着明确科学目标的光学天文项目。

      C穿越无人区找到国际一流台址

      然而,随着德令哈市城市化进程的不断加快,灯光、粉尘和电磁干扰严重制约了望远镜的观测能力。2017年,德令哈市方向的天空背景,已经比项目开始之初亮了1000倍,这让SONG的观测难以为继。

      此时,青海海西州一个曾经因石油兴盛、又因资源枯竭沉寂的小镇——冷湖,走入了邓李才的视野。冷湖是一个极其孤寂的小镇,常住人口不过百余人。谋求转型的当地政府引入了一系列与太空、宇宙概念相关的产业。邓李才也被当地政府邀请到冷湖,考察当地是否有合适的天文台址?!昂诎?、干燥,沿途寸草不生,还真的可能有戏?!钡死畈潘?。

      选址的过程中,邓李才爬过事先预选的可用于放置望远镜的高山顶峰?!吧仙角?,我们会分析这座山的山形、位置、道路建设等?!钡死畈疟硎?,越不适合人类居住的地方,天文观测条件往往越好。

      冷湖赛什腾是一片群山,平均海拔超过4000米。通往这片群山的路,横卧在近万平方公里的戈壁中,有时几百公里内都见不到人影?!拔颐窍衷谒叩拿恳徊?,都是人类在此留下的第一步?!贝┰轿奕饲?,邓李才不断勉励团队成员。

      2018年1月,邓李才研究团队正式对该地域的晴夜数量、晴夜背景亮度和气象进行连续监测。一开始,直升机担重任,往山上运送了不少设备和基建材料。然而,没有道路通达选址点,后期的选址设备运行与维护,就没那么轻松了。

      从3000多米的山脚到4000多米的山上,虽然只有6公里路程,但步行至少需要3个半小时,团队人员以人力背负各种仪器设施,建成了所有关键台址参数的测量平台并开始运行。

      直到2019年9月,砂石路才修达选址点?!跋衷谇崴傻?,车能直接开到台址,但是生活条件依然很艰苦,研究人员上去调试设备,一般都在小木屋里将就睡一夜,带点辣条、饼干充饥?!?/p>

      连续3年的监测数据显示,研究团队获得了关于赛什腾山台址区域的各种参数,包括气象、天光背景、晴夜数量和天文大气总视宁度等所有参数的95%连续覆盖率,获得了对赛什腾山光学、红外观测条件的结论性数据。为避免各种非科学因素对大型天文观测设施选址产生干扰,保证数据的可靠性和公正性,所有的原始数据在整个选址过程中实时公开。

      冷湖选址的过程,邓李才有一个担忧?!氨旧碚饫锸茄诺さ孛?,又靠近塔克拉玛干沙漠,沙尘沙暴天气较为严重?!蔽?,研究团队在台址安装了粉尘仪,对颗粒物和气溶胶进行了长期监测。

      “目前来看,沙尘是随高程呈指数下降分布的,对于海拔4200米的赛什腾山,沙尘天气可以忽略?!钡死畈潘?,按可观测时间和视宁度进行综合量化分析,赛什腾山的指标优于青藏高原其他选址点,与夏威夷莫纳克亚峰和智利各天文台相比,基本持平。

      邓李才说,“冷湖的发现,国际同行比我们更加兴奋。在于冷湖所在的地理经度区域,尚属世界大型光学望远镜的空白区,而天文观测常常需要时域、空域的接力观测。因此,这也是国际光学天文发展的宝贵资源?!倍吮;ず谜飧霰笞试?,最大限度发挥好冷湖台址的科学效益,当地已将冷湖全域设为暗夜?;で?,以避免光污染。与此同时,中国科学院也将与青海省政府联合,尽快对台址资源进行?;?,避免灯光、粉尘、震动等的影响。

      主角名片

      邓李才,出生于1964年,四川安岳县人,著名现代天文学专家、理学博士、研究员、博士生导师。长期从事恒星物理研究,包括根据星团观测性质和演化理论对简单恒星星族的修正,并扩展到利用星族合成方法对复杂恒星系统(星团、星系)的恒星成分方面的研究。在国际知名学术期刊上发表学术论文七十余篇,包括有影响的“银河系疏散星团的测光与变星研究”“双星系统在致密星团演化和动力学中的重要意义”“银河系疏散星团研究”等。

    (责编: 陈卫国)

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