西华师范大学

打造大国重器探测宇宙奥秘

黎 涛

天文学是研究天体和宇宙的构成、起源及演化的科学,是最重要的基础学科之一。近日,北京大学与西华师范大学签订协议,共同开展成长型通用光学望远镜EAST项目合作。这意味着,西华师大正式加入亚洲最大光学望远镜EAST项目,这也将助力我国科学家利用中国自己的大型望远镜探索宇宙奥秘,推动科技强国建设和天文事业发展。

什么是EAST?为什么要建EAST?西华师范大学将如何助力EAST项目?

2024年2月29日,《北京大学-西华师范大学成长型通用光学望远镜EAST项目合作协议签约仪式》在北大科维理天文与天体物理研究所举行(图源:西华师范大学)

初衷:参与EAST项目补齐我国光学天文领域短板

西华师范大学天文学科建设始于改革开放初期的1984年,根据天文学科当时的现状和发展需要,中国天文学会在西华师范大学举办了天文前沿讲习班。几十年来,学校一直致力于天文学科的发展,经历了从初期理论研究到现在的理论研究与实测研究并重的发展过程。

2012年,建成西华师范大学天文台(现位于青海省冷湖观测基地),其主体设备为50厘米双筒望远镜,是目前国内高校建成在优良台址上且运行良好的光学天文观测设备之一。2013年,建成天文数据处理实验室,2015年建成天象厅,2017年成立“西华师范大学-国家天文台-紫金山天文台联合天体物理中心”,2018年建成天文光学晶体实验室,2019年建成校内教学天文台,同年获批四川省级科普基地。

2024年2月29日,在“西华师范大学—北京大学成长型通用光学望远镜EAST项目合作协议签约仪式”上,西华师范大学向EAST项目注入1500万元科研经费,为我国天文事业发展贡献更多智慧与力量。

西华师范大学物理与天文学院院长蒋青权给学生讲课(图源:今日顺庆)

“我们光学天文这块落后于世界,目前我们最大口径望远镜才4米级,而国外几十年之前就有4米级望远镜。”西华师范大学物理与天文学院院长蒋青权介绍,我国在射电和高能天文方面都有世界一流的大型设备,但大型光学望远镜的缺乏严重阻碍了中国天文的整体发展。全球有近20台8米以上的大口径通用光学望远镜,产生了一大批前沿的基础科学成果。但我国2米级以上的通用光学望远镜设备为零,在这一领域长期落后于国际水准。因此,在我国建设一台EAST这样的大口径通用型光学望远镜是非常迫切且必要的。

EAST也就是6至8米口径成长型通用光学望远镜,对于非专业人士来说稍显陌生,但提起大名鼎鼎的“中国天眼FAST”,大家就很熟悉。FAST是500米口径射电望远镜,主要观测天体发出的无线电波,捕捉来自宇宙深处的无线电波信号,帮助我们解开宇宙起源、外星生命等科学难题。与FAST不同,EAST是光学望远镜,它专注于收集可见光波段的信息,通过收集和分析光线,它让我们观测到遥远星系的形状、颜色以及其它多种天文现象。

“我们是第一家参与EAST项目合作的单位,这一项目前期需要耗费的资金很多,约5至6个亿,必须要很多家单位合作做这个事情,我们打了一个样,希望其他高校、科研机构也参与EAST项目,共同促进我国家光学天文的发展。”蒋青权说。

使命:强化学科建设助推我国天文事业发展

长期以来,西华师范大学天文系在黑洞物理、天文大数据挖掘、银河系结构、天文台址勘选等领域形成了特色与优势,产出了包括首个以我国学者姓氏命名的黑洞解、世界最大疏散星团表、最大热亚矮星参数表等一批成果,参与发现世界级优良光学天文台址——冷湖天文观测基地,在天文学科方面有着良好的发展底蕴。

2022年5月5日晚,西华师范大学曾经对外公布了一项重大科研成果:物理与天文学院的何治宏博士领衔发现、并以“CWNU”(西华师范大学英文名称的首字母)命名编号的541个新疏散星团,在国际主流天文期刊《天体物理学报增刊》正式发表。“CWNU星团表”成为国际上首次以中国高校及科研院所名字命名编号大样本的天体星表。这也意味着,银河里有了名叫“西华师范大学”的星团。

2021年,何治宏来到西华师范大学物理与天文学院,在他眼里学校科研氛围很好,领导和同事很好相处。“尤其是像我们基础科研,要有很自由的讨论空间,在这里有许多科研活动,也能请到行业优秀的前辈、具有活跃思维的学者,我们定期进行交流,能汲取丰富的营养,同时我们还有很多优秀的学生加入组建团队,确保了能有更加旺盛的精力做更多科研。”何治宏说。

西华师范大学物理与天文学院何治宏博士展示“EAST”模型(图源:今日顺庆)

“目前学院正大力发展天文学科,不断引进优秀师资,还与校外各大天文台签署联合培养协议,所有天文专业硕士、研究生都可前往中国科学院、国家天文台、云南天文台、上海天文台等学习,让我们有了更多的成长空间。”西华师大物理与天文学院研究生二年级学生贾淇介绍,自己也有幸作为联合培养的学生在中科院国家天文台学习,这也坚定了自己读博深造的决心。

据了解,西华师范大学是川渝两地唯一拥有天文本科生、硕士研究生教育与研究平台的高校,天文系是四川省天文学会创始和依托单位,拥有四川唯一的天文学一级学科硕士点和省级天文科普基地,也是国家一流本科专业,学生成果入选全国优秀科技论文和高被引论文。同时,学校作为理事长单位,牵头在2022年成立了四川省天文学会。

“2021年,我们在《Nature》主刊发表了一篇文章,这篇文章就是我们发现了青海冷湖是亚洲最好的光学天文台址,我们正是青海冷湖天文台址四家发起单位之一,我们在天文台址堪选方面也走在国内前列。”蒋青权说。

与此同时,西华师范大学天文系团队具有高海拔地区望远镜建设和维护的丰富经验,并具有完整的天文学本科和研究生培养体系,可为该项目培养和提供专门的学术和技术人才。目前,西华师范大学天文系有23位具有物理天文博士学位的科研人员,分为三个专业方向,都将不同程度加入该项目。

蒋青权介绍,目前学院有恒星物理、银河系结构、热亚矮星研究等方向,未来将主要针对EAST项目做前沿科学研究。同时,围绕稻城落地非常有名的大国装置,如子午工程二期、LAHSSO等,围绕国家和省重大战略、战略布局来立方向,培养更多人才,助推天文学科的发展。

来源:学习强国四川学习平台(据今日顺庆)

作者:黎涛(南充市顺庆区融媒体中心)

配图:方志四川