文/肖延勝 王永梅
天文學奧秘的探索者——記中山大學“百人計劃”入選者、譚栢軒副教授
文/肖延勝 王永梅
浩渺的星空,神奇而美麗。為了探索天文學的奧秘,許多科研工作者奮起直追,在科研的道路上不斷馳騁。為了科研的成功,他們嚴謹治學,勤奮鉆研,成為我國科研界亮眼奪目的明星。
中山大學副教授譚栢軒,就是其中一位。近幾年來,他致力于我國天文學的研究,取得了卓越的成就,推動了我國天文學的快速發展。然而,他卻異常地謙虛,他始終認為,只有專心于科研事業,才能攀登上科學的高峰,為我國的科研事業做出自己的貢獻。
早在2002年,出生于香港的譚栢軒以優異的成績畢業于香港大學物理系。2004年,他就讀于香港大學物理學專業,取得碩士學位。2005年,進修于德國的國際馬普研究所海德堡分所;2008年獲得了自然科學博士學位。2009年,他先后在海德堡大學、臺灣清華大學任博士后研究員。譚栢軒十分注重交流學習。2009年底,他在南京紫金山天文臺進行了兩個月的訪問交流。2012年,他在臺灣清華大學任助理研究員,并成為臺灣科技主管部門計劃主持人。2014年,譚栢軒開始在中山大學天文與空間科學研究院任教。他的研究興趣包括高能天體物理、伽瑪射線天文學,研究對象為中子星、毫秒脈沖星、X射線雙星、伽瑪射線雙星以及伽瑪射線暴。

譚柏軒副教授(背景是上海天文臺65米射電望遠鏡)
雖然開始從事科研工作,但是譚栢軒對自己在國外的求學經歷是異常難忘的。他至今還保留著出國時候的圖畫。他在德國求學四年,這對于他來說,確實是一種難忘的經歷。在德國,學習方式跟亞洲的不太一樣,相對比較嚴謹一些,而且導師也這樣要求自己,要求團隊,一定要嚴謹,要有規矩,這些比國內的要繁雜多了。可是它執行的時候,還是有一點人性的。它還是會考慮到多方面的因素。比如,譚栢軒有一天身體不舒服,他直接打電話給導師,說要晚一點過去。導師就很誠懇地說,他明白譚栢軒的身體狀況,可是他也等不了,如果譚栢軒半個小時內不來,他就得回去了。那就意味著,譚栢軒還得馬上趕過去。其實導師理解譚栢軒的情況,只是擔心會有什么后果。
譚栢軒覺得,國外科研人員的國際視野更前沿一點。雖然德國與中國相比是個小國,但是在科研方面,它還必須凝聚全世界的一些相關專家來做,并且在科研團隊里常常召開一些視頻會議,或者就此進行討論。利用互聯網技術來進行科學討論,為譚栢軒節省了不少時間,他不用每隔一兩個月就搭飛機了。每周科研團隊就可以針對一些小課題進行討論,比如,有的文章該怎么安排,誰做數據處理,就在視頻會議上直接討論了。視頻比較方便,特別對于歐盟他們之間的自由來往,也是很方便的。
對天文科研的興趣,來自于譚栢軒幼時的記憶。他小時候非常喜歡看星星,喜歡自然界中的星空之美,所以對天象特別關心。1986年,香港太空館剛剛建成,年幼的譚栢軒非常興奮,他喜歡探索宇宙的奧秘。他認為,很多天文圖片都很漂亮,有著不同的顏色和形狀。尤其是后來積累的數學和物理知識,為他的天文學研究奠定了深厚的基礎。同時天文也是嚴謹的科學,人們說的年、月、日,也是根據天文的規律演化而來的。科研工作以外,他也非常愿意跟大家分享一些天文新知識。
譚栢軒非常喜歡自由的科研空間。天文研究的方法和目標,其實全球都一樣的。科研工作者就是追求了解,所以在日常工作時間,只要打開電腦就行了。關于在臺灣的科研經歷,譚栢軒認為,給他的最大幫助就是能夠讓他自由地探索。臺灣的外籍專家特別多,專家院士比較少一點,科研氣氛相對比較自由的。當然,譚栢軒的博士后導師鼓勵學生不要整天待在辦公室里,可以到外面走一走,跑一跑,頭腦會更清醒。導師的話對譚栢軒的科研工作極其有利。
“譚栢軒對科研充滿了濃厚的興趣,他全身心都投入到了科研中。他的研究領域包括兩個主要的方面,即通過觀測數據了解伽瑪射線雙星特別是PSR B1259-63的非熱輻射機制和伽瑪暴高能伽瑪輻射的觀測與數據分析。他利用世界上在相關能段最靈敏的高能空間望遠鏡Fermi-LAT與地面切倫科夫望遠鏡H.E.S.S.,并多波段觀測。他的科研成果得到了科研界的一致認可。
譚栢軒首次發現了伽瑪射線雙星PSR B1259-63的GeV高能輻射耀變。PSR B1259-63/LS 2883是銀河系內一個重要而獨特的雙星系統,它包含一個年輕的自轉周期為47.8毫秒的脈沖星PSR B1259-63,還有一個快速自轉的大質量O型主序星LS 2883。公轉軌道呈長橢圓形,脈沖星每3.4年經過近星點 (periastron)一次。當兩顆星靠近時,雙星系統產生的射電、X射線與TeV伽瑪射線都會增加,并在中子星穿越伴星的星盤附近時達到最高峰,是一個獨特的天體物理學實驗室,可以通過研究脈沖星風與恒星風之間的相互作用。
在伽瑪射線暴的研究方面,過去八年費米衛星大幅推動了對伽瑪暴的研究發展。除了伽瑪暴本身的時輻射以外,在余輝階段LAT也探測到以冪律衰減的伽瑪幅射。外激波產生的電子同步幅射能很好解釋大部分的GeV余輝。譚栢軒對這種“GeV余輝標準模型”提出了挑戰,科研界很快把目光聚焦在了逆康普頓散射模型上。
譚栢軒博士在強暴GRB 130427的余輝發現一個獨立的硬成分,或稱高能輻射超出。這與逆康普頓散射的表現一致,使人們首次找到了10多年來被預言的余輝中逆康普頓散射的強烈證據。更重要的是,GRB 130427釋放的最高能內稟光子達到100GeV以上,證明利用切倫科夫望遠鏡是絕對可以探測到伽瑪暴的。
譚栢軒在進行科研的同時,非常重視國際合作。他從2005年開始參與德法等歐盟國家所領導的海斯切倫科夫陣列團隊,成為該團隊的客席會員及伽瑪射線暴小組成員。2010年起,他成為費米亞洲聯盟創會核心成員。他曾在重要國際會議中擔任會議主席及特邀演講人。2011年7月,他利用費米望遠鏡發現伽瑪射線雙星PSR B1259-63的伽瑪射線瞬變效應,引起了社會科研界的廣泛關注。
這些科研成就是有目共睹的,也激勵著譚栢軒在科研的道路上不斷進發,積極探索,堅持不懈。但無論怎樣,譚栢軒始終贊同導師的觀點,認為要輕松科研,要積極主動地去做,要到外面去,不要整天待在辦公室里,這樣才能保持身心的平衡,才能做好科研工作,此外,多看看科學文獻,多學習,才能提高自己的科研能力。