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杭州高级中学天文社果然很牛 解读诺贝尔物理学
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摘要:浙江新闻客户端 记者 梁建伟 说起杭州高级中学的天文社,业内人士都会竖一竖大拇指。杭高天文社是国内中学界较为领先的社团,还涌现出天文史上发现FMO(近地小行星)的第一位女生
浙江新闻客户端 记者 梁建伟
说起杭州高级中学的天文社,业内人士都会竖一竖大拇指。杭高天文社是国内中学界较为领先的社团,还涌现出天文史上发现FMO(近地小行星)的第一位女生,在全世界的高中也具有很强的竞争力。
昨天,杭高特级教师高树浪用通俗易懂的语言解读了化学诺贝尔奖,让诺奖离中学生更近了。今天,杭高天文社的两位老师林岚和田蕾也发声了,她们要解读物理诺奖。
2019年的诺贝尔物理学奖揭晓了,三位获奖者分别是詹姆斯·皮伯斯(James Peebles)、米歇尔·迈耶(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)。获奖的科学成果都是天文领域的研究。皮伯斯的是物理宇宙学的理论研究,另外两位发现了第一个绕类太阳恒星的系外行星。
林岚是教授级高级教师,中国天文学会普委会委员,杭高天文指导老师。在今年诺贝尔物理学奖公布之时,林岚教授惊喜的发现,她早已详细了解了其中一项诺奖成果。她亲自翻译并于今年初出版的天文学前沿科普书《天穹乐音--人类飞向太空50年》,收录了米歇尔·迈耶的伟大成果。“一公布获奖名单,我立马就翻到了81页,对这项成果印象非常深刻。米歇尔·迈耶是这本书里的第四位诺奖获得者了,天文科学前沿的每一个重大成果都令人惊叹。这个第一颗绕类太阳恒星的系外行星真是跨时代的发现。” 林岚老师说。
杭州高级中学的天文指导老师田蕾,在紫金山天文台读研究生时期做的就是系外行星相关的研究,她说这次物理诺奖关于宇宙学的这个内容,讲不清楚,但能解读迈耶和奎洛兹如何发现这第一颗绕类太阳恒星的系外行星--
我们知道太阳系内有包括地球在内的八大行星,其实在太阳系外也存在着无数的行星,我们称之为系外行星。飞马座51是位于飞马座的一颗类似太阳的恒星。迈耶和奎洛兹在1995年发现的那颗系外行星就是围绕着它运转的,被命名为飞马座51b。它并不是第一颗被发现的系外行星,但它是第一颗被发现绕类太阳恒星的系外行星。也就是说,他们发现的这颗系外行星是绕着类似太阳的恒星公转,这一发现为寻找地球这样的宜居行星做出了飞跃性的进步。
系外行星的身影很容易淹没在它所围绕的恒星光辉之中,尤其是在成像技术还不发达的1995年,他们两位是如何发现这颗系外行星飞马座51b的呢?
他们通过观测恒星飞马座51,发现了它在做周期性的来回摆动,这就说明了这颗恒星不是“独自一人”,它是被一颗行星围绕着,两者仿佛手拉手的大小伙伴,围绕着共同质心运动。
飞马座51的摆动也不是被两位科学家直接看见的。他们观测飞马座51这颗恒星的光谱,发现了周期性的红移和蓝移。当光谱发生红移,即光谱向长波方向偏移,由多普勒效应(波源远离观测者时,波长变长),我们可以得知这颗恒星在远离我们观测者。当光谱蓝移,(波源靠近观测者时,波长变短),恒星在靠近我们观测者。由此两位科学家判定飞马座51这颗恒星在做来回摆动。进而得出系外行星飞马座51b的存在。
自从迈耶和奎洛兹1995年发现第一颗绕类太阳恒星的系外行星后,系外行星探测不断高速发展。截至今年国庆节,已有4118颗系外行星被确认发现。系外行星的探测繁荣发展为寻找宜居行星和地外生命提供了可能。
近年来,中国在系外行星探测领域也奋起直追。中科院紫金山天文台的系外行星专家季江徽研究员在近日发表的公众号科普文里介绍说:我国天文学家利用南极冰穹A得天独厚的天文观测台址条件,通过一架50厘米口径的南极巡天望远镜(AST)观测,发现了近100多个系外行星的候选体,有待进一步观测认证。推进中的中国南极昆仑站天文台,也将地球质量大小的系外行星搜寻作为主要科学目标之一。
中国科学院在“空间科学(二期)”战略性先导科技专项前瞻性布局了系外行星探测方向,期望通过搜寻发现太阳系近邻类太阳恒星宜居带的类地行星。科学家们积极推进“近邻宜居行星巡天计划”,希望通过发射一个1.0米级口径的空间望远镜,基于高精度天体测量和定位技术观测距离地球32光年外100个类太阳恒星,搜寻类地宜居行星。
相信,我们在宇宙中并不孤独。
文章来源:《中学物理》 网址: http://www.zxwlzzs.cn/zonghexinwen/2020/1006/583.html