新赛道·青年宇宙学研究员王鹏:触及星空中的梦想

2024-05-08

中国证券网讯上证报 宇宙的大尺度结构如何影响星系的形成?如何用理论解释卫星星系的空间布局,垂直于银河系盘面?这是90后博士生导师王鹏想要追求的答案。


黑色眼镜,灰色西服,一丝不苟的短发…第一次见到王鹏,就能感受到这位年轻科研人员的严谨与亲密。


探索宇宙的奥秘


街道围栏内嵌有浩瀚宇宙的图像,办公楼电梯入口处挂有两张星系图...走近上海市徐汇区南丹路80号,这个研究机构的学术特色处处体现。


王鹏工作的中国科学院上海天文台(以下简称上海天文台)成立于1962年,其前身是1872年成立的徐家汇观象台和1900年成立的佘山天文台。目前,上海天文台发展现代天文观测技术和时频技术,以天文地球动力学、天体物理和行星科学为主要学科,为天文观测研究和国家战略需求提供科学技术支持。


在德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所,王鹏于2022年结束。(AIP)博士后研究工作于同年3月加入上海天文台。如今,1991年出生的研究人员已经是中国科学院上海天文台的年轻研究人员和博士生导师。


宇宙的大尺度结构,星系的形成,卫星星系的空间布局...为了便于理解,他把自己的一些研究工作总结为“处理程序”。


据报道,宇宙大规模结构的形成和星系的形成过程一般都是高度非线性的,简单的分析模型无法准确描述这些过程,而计算机数值模拟有助于大家了解观察到的时间和空间尺度所不能触及的物理过程。


在过去的半个世纪里,天文观测发展迅速,为科学研究积累了越来越多的数据。数值模拟已成为现代天体物理不可缺少的研究手段,在理论检验和引导天文观测方面发挥着关键作用。借助宇宙模拟,研究人员可以准确描绘宇宙膨胀和结构的增长历史,提炼非线性演变模型。


王鹏还记得他在读研期间第一次独立完成星系碰撞模拟图时的兴奋。那是2013年,他在读研究生一年级。经过研究,王鹏单独生成了宇宙大规模结构的物质分布图像。后来,他发了一个朋友圈来记录这个激动人心的时刻。



在朋友圈里,王鹏记录了自己的努力进展,照片为他展示了2014年5月的一个朋友圈。


仰望星空,脚踏实地


王鹏动情地说:“人类在宇宙面前是多么渺小,而渺小的人类探索神秘的宇宙学是非常值得骄傲的。


回首学习生涯,他的心情回到了年轻时在家乡安徽黄山乡村仰望星空的那一刻。


“农村的天空没有光污染。晚上来了,在院子里乘凉的时候,仰望的星空引起了我强烈的好奇心。”王鹏回忆说,当时他对太空和天文学非常感兴趣,喜欢看关于火箭发射等太空的新闻。在合肥工作的堂兄弟经常给他发一些天文书,比如卡尔·萨根,帮助他打开天文学的大门。


但是故事的走向并非一帆风顺。


由于高考失利,王鹏于2009年进入皖西学院。在大学里,他曾经有过一段迷茫期,但在学术兴趣的推动下,王鹏不断突破舒适区。在确定了研究生学习目标后,他为自己制定了3000小时的学习计划。


准备考研的休息时间,他经常拿着80毫米的眼镜看星星。“夕阳西山,靠近的月亮可以直观的看到,但是如果你想拍离地球更远的土星,你需要盯着它的轨迹。”王鹏说,他喜欢观察土星和月球。为了拍一张土星的照片,他必须在同一个地方保持耐心,跟上它的运动轨迹。即使被蚊子咬了,他也无动于衷。


仰望星空,脚踏实地。经过不懈的努力,王鹏于2013年获得中国科学院紫金山天文台研究生学位,6年后以优异的成绩毕业。随后,为了进一步开阔国际视野,他前往德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所(AIP)参加博士后研究工作3年。


2021年,王鹏在国际权威学术杂志《自然与天文学》上发表了一篇文章《宇宙纤维组织的可能观测证据》,作为第一作者和通信作者。(Possible observational evidence that cosmic filaments spin)》。


根据介绍,他与合作的科学家使用斯隆星系巡天系。(SDSS)对宇宙大尺度纤维状结构进行了数据分析(Cosmic Filaments)中星系的动力学特性首次发现了宇宙大尺度纤维结构的旋转信号,表明角动量可以在前所未有的尺度上产生。论文一经发表,就获得了超过200家国际媒体的报道,报道了40多种语言。


时不我待的危机感


王鹏有一种把个人工作和祖国需要结合起来的危机感。“小工作没有尽快完成。我们如何在研究领域取得突破?”他说。


生活中,王鹏也是这么做的。比如,一旦有了想法,即使在休息的时候,他也会马上坐在电脑前写下来,然后一上午或者一夜的忙碌。


王鹏工作照


曾庆怡,上证报记者 摄


本文发表于《自然》•天文学期刊论文成果的另一面也伴随着大量的试错研究过程。王鹏告诉记者,这篇论文中呈现的五幅图片背后,有500多幅经过反复修改和演绎的图片。


王鹏直言:“做科研就是要耐得住寂寞,要有独闯科研无人区的毅力和勤奋精神。”


2023年,经过多次评估,王鹏成为博士生导师。除了查看电子邮件地址,阅读最新的学术论文,促进研究,引导学生的话题在王鹏的工作日程中占了更多的比例,他正在逐渐适应身份的变化。


除了研究,王鹏还经常走进小学,分享宇宙的奥秘,回答孩子们的问题,比如“外星人存在吗?”“外星人能检测到人类发送的电磁波吗?”“未来的技术能让人类看到秦始皇登基吗?”。


他希望通过讲座,让孩子们了解和理解宇宙中不同尺度的大小和距离,激发他们对天文学的兴趣,为他们未来深入了解世界、探索宇宙埋下一颗种子。(曾庆怡 霍星羽)


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