作者: 沈春蕾 来源:中国科学报 发布时间:2017/9/11 12:52:55
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星星照亮人生路
——记中科院新疆天文台研究员周建军

 

“当年的分子谱线观测研究工作是从两个零开始的:一个零是,我们没有现成的分子谱线观测系统;另一个零是,我们没有从事分子谱线观测研究的专业人才。”

■本报记者 沈春蕾

今年是周建军在中国科学院新疆天文台(以下简称新疆天文台)工作的第21个年头。从当年初出校门的懵懂青年成长为一名天文学工作者,如今他已是博士研究生导师、研究员。

日前,他在接受《中国科学报》记者采访时说:“20年,我切身经历和见证了新疆天文台的天文学研究,尤其是分子谱线观测研究从无到有、从弱变强的过程。”

抓住机遇 建立责任感

1996年7月,周建军毕业于新疆大学数学系,之后就来到乌鲁木齐天文站(新疆天文台前身)参加工作。他清楚地记得,当年自己由于身体原因,上大学很不容易,“多亏了国家的好政策以及众多热心人的帮助,我才能到新疆大学数学系学习。”

“初入大学校门,我作为一名新生,思想上有些迷茫,没有明确的方向,不知道如何规划自己的人生。”周建军回忆道,“那时候在学习上不是很主动和自觉,缺少钻劲儿和拼劲儿。在我来到乌鲁木齐天文站后这种状态彻底改变了。”

周建军认为,自己在乌鲁木齐天文站赶上了一个好时机。因为南山25米射电望远镜已于1993年建成,成功用于欧洲网的VLBI(甚长基线干涉测量)联测,发展单天线天文观测的计划也开始付诸实施。

1996年前后的几年是新疆天文台历史上承前启后的关键时期。周建军听老一辈科研人员说过,之前的四十年,乌鲁木齐天文站大部分时间在做人造卫星观测,20世纪80代开展了太阳射电观测,但没有发展起来。而1996年之后,脉冲星观测研究、分子谱线观测研究等逐步发展壮大,奠定了今天新疆天文台天体物理研究的基础。

“我来的时候,乌鲁木齐天文站刚开始培养和建设脉冲星、分子谱线观测研究的队伍,研制设备,建立系统,开展天文观测研究。”周建军感到非常幸运,自己能赶上乌鲁木齐天文站转型发展的关键时期,并投身其中。

周建军说:“当年天文站的领导非常关心年轻人的进步,一方面,组织业务培训,请工程师给我们讲授人造卫星观测、VLBI观测的原理和方法。另一方面,关注年轻人的思想进步,经常找我们谈心,鼓励我们做好科研工作。”

从建成我国第二台大型射电望远镜,到成功加入了国际VLBI网的联测,再到培养了一支年轻的专业技术队伍,乌鲁木齐天文站开始从单一的卫星观测站向综合性天文台发展,这对新加入的年轻人来说,既是机遇,也是责任。

周建军说:“在乌鲁木齐天文站最初的半年时间里,我确定以天文研究作为终身的事业,并决定申请加入中国共产党,以党员的标准要求自己,全身心投入天文研究。”从此,他在工作和学习上变得主动和自觉。

从零开始 开启问天路

根据乌鲁木齐天文站的安排,周建军随后加入了分子谱线观测研究小组,一边参与分子谱线观测系统的建设工作,一边学习分子谱线观测研究。

周建军指出:“当年的分子谱线观测研究工作是从两个零开始的:一个零是,我们没有现成的分子谱线观测系统;另一个零是,我们没有从事分子谱线观测研究的专业人才。”

“没有人才,就要把自己变成精通分子谱线观测研究的专家。”周建军说,“方法只有一个——不断地学习。”除了参加乌鲁木齐天文站的培训,周建军还从图书室借阅大量天文学书籍,每天晚上都在办公室学习。“其他一些年轻人也在晚上来办公室读书学习,这些办公室的灯光照亮了宁静的院落,乌鲁木齐天文站的夜晚不再是一片漆黑,领导们亲切地称之为‘天文站的希望之光’。”

1997年,周建军去南京大学天文系进修,学习天体物理专业课程,并补习所欠缺的物理基础。“南京大学天文系是国内最大的天文人才输出地,我不仅要在这里补上从事天文研究必需的专业课程,还要考上这里的研究生。”在湿热气候、蚊虫叮咬的环境里,他抓紧时间学习,最终顺利完成进修,并考取南京大学天文系的硕士研究生,从此踏上了天文研究之路。

周建军和他的同事们还积极打破另一个零——尝试建立南山25米望远镜的分子谱线观测系统。“当时,我们没有经费,所用的设备都是兄弟单位借来的旧货,声表面波频谱仪是从紫金山天文台借来的,信号发生器是从云南天文台借来的。”周建军回首往事,依然历历在目,“靠这些淘来的设备,我们做成了一个简陋的分子谱线观测系统,并使用这套简单的设备第一次观测到水脉泽。虽然这只是一个初步的实验系统,但这次成功坚定了我们的信心。”

2004年,分子谱线观测研究小组利用引进的80MHz带宽、4096通道的数字自相关频谱仪,信号发生器、频率转换器等设备建立起实用的分子谱线观测系统,相继解决了数据采集以及与天线控制系统的通讯、数据的格式与输出等问题,使用该系统开展6cm波段的甲醛和氢复合线观测研究,取得了一系列研究成果。周建军笑着说:“这就是我们的‘第一桶金’吧。”南山25米望远镜的分子谱线系统历经多次更新发展,目前可观测的分子谱线达到40多条,成为国内重要的分子谱线观测设备。

登高望远 创新天地宽

“随着南山25米射电望远镜的分子谱线观测系统日渐完善,可观测的分子谱线也不断增加,但是仍然不能满足我们发展分子云与恒星形成观测研究的需要。”周建军意识到,“如果局限于25米望远镜的观测,研究工作就不会有大的发展。”

近年来,周建军在分子云与恒星形成这个大研究领域中,积极拓宽研究方向。他以培养研究生为契机,先后开展了晚型星质量损失、触发恒星形成、天体化学、分子云团的动力学演化等方面的研究,丰富了恒星形成与演化团组的研究内容,促进了团组的多样化发展。

周建军还注重研究方法和研究思路的创新。他在大质量恒星形成区的化学演化研究中发现,过去的相关研究忽视了两个重要因素:环境的影响和距离的影响。

一方面,大质量恒星都是成团形成的,孕育大质量恒星的分子云团块大多处于复杂的环境之中,早先形成的大质量恒星所产生的强烈星风和辐射,会对临近的分子云化学成分造成影响。

另一方面,由于望远镜分辨率的限制,同样的一个分子云团,处在近距离时,观测到的是其核心区域,处在远距离时,探测到的可能是其全部,甚至包括周围的分子云,观测得到的化学成分就存在很大误差。

通过数据分析,周建军团队发现上述两种因素的影响确实存在,去除那些受到影响的样本之后,结果按照预期得到了极大的改善。“站得高才能看得远,天文探索创新之路还需要脚踏实地走下去。”周建军说。

《中国科学报》 (2017-09-11 第6版 院所)
 
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