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李菂:做世界最好的射电望远镜

时间:2017年05月05日 信息来源:科技日报 点击: 【字体:

 “对于科学家,你关注他的科研成果就好,就像假如觉得鸡蛋不错,又何必认识那下蛋的母鸡呢?”电话那头的李菂试图借钱钟书先生的经典比喻来婉拒记者的采访。经不住记者的再三恳求,采访终于得以成行。


在中科院国家天文台的办公室里,记者见到了这位头顶国家“千人计划”学者、500米口径球面射电望远镜(FAST)项目副总工程师、平方公里阵列望远镜“生命摇篮(cradle of life)”国际科学工作组组长等多项光环的科学家“本尊”。


嫩绿色长袖T恤搭配印有卡通图案的短袖T恤,运动裤、球鞋、斜跨背包,眼前的李菂,看起来就像是从美剧《生活大爆炸》里“蹦”出来的科学家。1个小时的采访里,他频频提到“王小波”“顾准”,让人产生这是一位文科教授的错觉。


“我非常羡慕王小波这样的人,找到了自己疯狂热爱的一项事业,并做到了极致。”李菂说。事实上,在射电天文学领域,他也正在一步步地追求极致。


穿越星际迷雾探寻空间分子


常人的想象中,天文学家的工作可能就是在夜幕下拿着望远镜遥望满天星辰,就像热播剧《人民的名义》里爱好天文的官员“孙连城”一样。


现实总是没有想象来的浪漫。李菂告诉科技日报记者,透过射电望远镜,天文学家们观测到的并不是黑幕中的繁星点点,而是由不同颜色标绘出的空间物质发出的无线电信号图谱。


从前,人类只能看到天体的光学形象,而射电天文则为人们描绘出天体的另一面——无线电形象。天体发出的无线电波可以穿过光波通不过的尘雾,专注接收无线电信号的射电望远镜,能帮助人们观测到以往凭光学方法看不到的物体。


来自茫茫宇宙的无线电“私语”,透露着早期宇宙的蛛丝马迹,帮助科学家了解星系之间互动的细节,找到更多的星际分子、脉冲星,甚至还有可能发现外星文明。对射电望远镜收到的无线电“私语”进行破译,便是李菂的主要工作。


对星际分子的持续发现和系统研究是了解恒星形成、星际介质演化和天体化学的观测基础。星际分子氧气的首次发现者便是李菂当时所在的美国团队。科学期刊PASP的特约综述《2002年天体物理进展》中指出:Goldsmith、李菂等人第一次探测到分子氧气,这可能是主要的氧元素库。


“当时,我们的结果基于单一谱线、单一指向,曾引起质疑和争议。后来,我们利用Herschel望远镜在猎户座中探测到氧气的三条谱线,并在蛇夫座中多个位置探测到氧气的辐射,从而确证了星际介质中氧气的存在。”李菂说。


在探测星际分子的同时,李菂还对观测方法进行了创新。宇宙物质循环从原子氢气开始,原子氢合成分子氢,促生包含多种分子的分子云,进而在分子云中形成恒星。为了破解实测原子氢到分子氢转化过程的困难,李菂发展并命名了一个新的观测方法——中性氢窄线自吸收。它是目前测量分子云中原子丰度的唯一可靠办法,被恒星形成理论的年度综述文章评述为测量氢转化时标的主要工具。


打造世界最牛“天眼”


2010年,因对世界最大空间望远镜赫歇尔望远镜的远红外外差接收机建设作出了杰出贡献,李菂获得美国宇航局优秀团队奖,是该团队奖获得者中唯一的中国籍科学家。


在美国的科研工作进展得顺风顺水,李菂却做出了回国的决定。吸引他回来的并非“千人计划”学者的“帽子”,而是FAST项目的筹建。


“为了FAST,我会回来。”在李菂看来,赶上这样历史级项目的建设,可以用“一代人才有一次(的机会)”来形容。


为了形象地说明FAST的体量,李菂向记者展示了一张幻灯片。幻灯片中有3个射电望远镜,分别是口径100米的绿岸、口径305米阿雷西博和口径500米的FAST。前两者建成时也都是当时的“世界最大”,但相比之下,FAST的个头要明显大得多。“不仅体量大,灵敏度也是最高的,‘天眼’FAST将使中国拥有探测宇宙的最好的射电仪器。”


因为参与FAST的建造调试工作,一年里有1/3的时间,李菂是在贵州的山坳里度过的,其中艰辛自不必说。另外,生活里也有些令他挠头的“小插曲”,比如和保险公司打官司、孩子上学难、房租高涨等。带着儿子四处奔波参加“小升初”面试,是李菂最近生活中的一件“大事”。因为时间冲突,他不得不拒掉了美国突破基金会关于研讨搜寻地外文明的邀请。“但这些都是生活的枝节,不改变生活的主流,和能参加FAST建设的幸运相比,没啥可抱怨的。”李菂笑道。


(作者:唐 婷)
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