Melipal自我介绍：天文学研究生在读，方向是高能天体物理。屡次被认为难认难记的ID来自智利南部马普切（Mapuche）语之“南十字“一词，亦是某8米级望远镜的名称。现在本人基本是在做计算+啃文献的活计，业余写些科普文章外带搞一堆杂七杂八的爱好。

DNA: 看了你的博客，觉得你的知识面很广，关注的领域很宽，你是如何保持一颗好奇不倦的心？

Melipal: 首先，本人知识面其实不能算广，就集中在那么几个有限的范围里，天文、物理、航空航天、摄影，还有历史上的一些犄角旮旯。不过对很多东西就是一点兴趣也提不起来，包括体育、文学等等等等。只是自己没有兴趣的东西就不会写出来唬人了不是？对于感兴趣的东西，只是认为若能搞清楚那些东西的来龙去脉该是多好的事情，于是就码出了那么多字来，只是在这些东西上面没少浪费时间，也不知道值得不值得……

DNA: 天文学和宇宙物理学有什么区别？

Melipal: 宇宙物理学需要用到的东西一部分属于天文学，一部分属于物理学。其实我也不是做这个方向的，对其了解比较少，这个问题只是随便一说而已，说多了会露马脚的。

DNA: 我们做学术的，一般都有自己的学术偶像。你最崇拜的天文学家是谁？

Melipal: 乔治·海耳，算是我的头号偶像。这位是天体物理学的重要奠基者、太阳塔的发明者、三座大型天文台的创立者，一手筹建了迄今最大的折射望远镜与赤道式反射镜，后者最后以他的名字命名。不能想象如果没有海耳的这些工作，现在的天文学会是什么样子的。

海耳在19世纪末创立了天文学杂志Astrophysical Journal，为天文学家发表天体物理学最新的进展、促进学术交流提供了平台，现成为天文界最著名最有影响力的专业杂志之一。

海耳不仅是杰出的科学家，还具备很强的公关能力，成功游说了胡克和叶凯士等富商出巨资捐建了大型天文台和大型仪器。其中最重要的包括1897年叶凯士天文台的40英寸折射镜、威尔逊天文台的100英寸胡克望远镜以及帕洛马天文台的200英寸望远镜，其中最后一架以海耳本人的名字命名，是迄今最大的赤道式反射望远镜。《天空和望远镜》杂志曾经将海耳当年建立大型天文台的愿望描述为“一群最杰出的天文学家在位于山顶的研究室中使用大型望远镜探索宇宙”，望远镜越建越大的目的正是为了尽可能有效地搜集远方的星光。现在看来，他的这一愿望也实现了，而且实现得很不错。最著名的例子应该是哈勃证实了仙女座大星云实际是独立于银河系的宇宙岛，还通过星系光谱与距离一道确认了宇宙的膨胀。很多人对这段历史都有所了解，但如果没有之前海耳在仪器上的铺垫，这些工作恐怕都是空谈。

在太阳物理领域，海耳也是先行者。他设计的太阳观测专用的塔式望远镜，也就是太阳塔，可以将仪器架高，有效避免地面热量的干扰，并将焦距延长，有利于长时间稳定的观测。此外还有太阳单色照相机的研制、利用塞曼效应的原理来证实太阳黑子具有强磁场等等，而他针对太阳的光谱观测方法后来又被人拓展到了恒星研究上。

在海耳的时代，天体物理学只是处于起步阶段，属于天文学新兴的分支。它所关注的对象不同于传统意义上的天文学对于天体位置以及运动的测量，而是集中于天体的物理性质以及演化。海耳能致力于此，并从理论、观测、仪器与学术交流平台这些不同的方面来推进它，不能不说是独具远见的。

DNA: 我印象中天文学好像是男性的领地（请原谅我只知道哥白尼。。。），有对天文学产生重大影响或者杰出贡献的女天文学家么？

Melipal: 还是有不少的，举几个例子好了。

Henrietta Swan Leavitt，也就是造父变星（光变）周（期）光（度）关系的发现者。这一关系对于距离的确定意义重大，后来正是利用这个关系确认，象仙女座大星云这样的星系是位于银河系之外的。前面提到的宇宙膨胀，它的确立也跟周光关系分不开。几乎可以说，没有周光关系，现代观测宇宙学就是空谈。

Jocelyn Bell，脉冲星的发现者之一。其导师Hewish后来因脉冲星的发现获得了诺贝尔奖，但却没有Bell的份，这成了一桩著名的公案。记得Bell对此的说法是，没有获得诺贝尔奖也不错，因为可以获得其他大大小小的奖项，但是如果你得了诺贝尔奖，其他奖项的评奖人就不会来考虑你了……

Sandra Faber，星系天文学中有个Faber-Jackson关系，描述的是椭圆星系的速度弥散与亮度之间的联系，这里的Faber就是指她。1980年代，Faber在进一步研究Faber-Jackson关系时，参与了巨引源（Great Attractor）的发现，这是个驱动包括银河系在内大量星系运动的引力源，属于超星系团。当时作出此发现的研究者共有7位，合称七武士（真不知道这和黑泽明的同名电影有啥关系），据说Faber当时是这七位的头。后来巨引源成了探明宇宙大尺度结构的观测线索。

DNA: 说说吧，你们搞天文的，2008年又发现什么新星诞生了？怎么生的？

Melipal: 新星的诞生嘛，对于恒星形成问题的进展了解不多，不过印象里2008年没有分量特别重或者特别有意思的工作（对这个问题自己并非内行，说错了请各位指正）。

DNA: 那2008年有没有哪颗老星死了？

Melipal: 老星么，今年很有意思，最亮与最远的伽玛暴都赶上了，这两个算是老星死了吧，当然2008年的伽玛暴远不止这些，只不过一沾最字，就有名了不是？

先把伽玛暴解释下，在观测上就是伽玛射线流量的突增。由于这种现象的剧烈程度是仅次于宇宙大爆炸本身的，研究它们可以帮助人们了解高能天体物理过程和相关的物理机制；又由于爆发亮度高（比超新星还要高）且大体上发生在距离地球很远的地方，对于宇宙学来说这也是一种探针，譬如可以用其了解早期宇宙中的恒星演化，并约束某些宇宙学参数，还可以把研究范围扩展到更远的地方（因此高红移爆发有很重要的意义）。

传统上根据观测所见的伽玛暴持续时间，以2秒为界分为长短两类，其特性不尽相同。如今长暴的起源基本被定性为大质量恒星的死亡（进而更有利于探讨恒星演化的相关问题），恒星中心坍缩成黑洞，相对论性的高速喷流在黑洞两极形成并穿出恒星表面，产生爆发。和超新星不同的是，这里前身星的质量更大，喷出物的速度也更高。这种爆发对于恒星演化历史的研究尤其重要。短暴比较普遍的说法是双致密星并合过程引起的，不过还没有完全下定论。

再来说这个最亮的，也就是GRB 080319B，虽然叫做伽玛射线暴，但是它的光学辐射还是非常之强的，最亮的时候甚至达到了肉眼可以看到的程度，在5-6等之间。考虑到这个爆发的红移是0.937，这样的亮度是相当的惊人。关于其超高亮度，可以用濒死恒星喷射出的双成分喷流来解释，喷流内外层速度不同，较窄的内层速度更快。一般的爆发只能看到速度较慢但张角较宽的外层喷流，而对于GRB 080319B，由于它的喷流径直朝地球而来，因此我们接收到的能量相当高（对于速度接近光速的物体，由于集束效应，我们能看到的视角只是相当于物体洛仑兹因子的倒数，这是很窄的，在此范围之外的东西我们看不到，因此哪怕喷流很窄也没有关系，接收的信号照样很亮）。当然其他的说法也是有的，而且还有很多（以这次爆发为主题的研究论文已经不知道有多少了，而且陆续还在有新文面世）。对于当下流行的理论来说，GRB 080319B提供了难得的机会，也提出了颇有挑战性的问题。

最远的是GRB 080913，红移是6.7。这个数字是根据爆发的多波段余辉来确定的。辐射在朝向地球传播的过程中会被路途中的星际或星系际气体吸收，距离越远，吸收的截断频率就会越长。不过它的分类尚有争议。GRB 080913观测上的持续时间确实长于2秒，但是考虑其如此之高的红移，实际的持续时间是不足2秒的，且其长短暴的特性皆有，比较麻烦。

还有和超新星相关的，个人以为比较有意思的有几项工作，一是对2004年爆发的超新星SNLS-04D2dc紫外观测数据的分析，发现光变曲线吻合所谓的shock breakout（这个不知道咋翻译，见谅）。根据现在的观点，超新星爆发的原因是濒临死亡的大质量恒星核心坍缩到原子核密度后，外层正在坍缩的物质发生反弹，产生向外传播的激波，把整个恒星的外包层掀翻。这个shock breakout对应的时间就是激波接近恒星表面前后，理论预言这时候的紫外和X射线辐射很强，之后再过若干天，才能看到一般意义上的超新星，这时候恒星已经爆发过了。在光学波段看到SNLS-04D2dc之前的2周左右，星系演化探测器正好观测到了它的紫外增亮，与理论符合。这也算是第一次吧，是坍缩星产生超新星爆发的重要证据。顺带提一句，一般认为shock breakout和伽玛射线暴的形成也有关系。

还有一个是针对1572年第谷超新星的。之前根据间接证据，人们一般认为这颗超新星属于Ia型，是白矮星的质量超过上限的时候引燃热核爆炸而产生的，但是这只是推测。今年的一项工作是观测了这颗超新星的回光。当年的超新星辐射先被周围的星际尘埃反射又射向地球，使传播路程有所延长，人们在爆发几百年后又捕捉到了反射光，这个和回声的原理很类似，都是因为信号传播速度有限所导致的。通过分析回光，第谷超新星的分类被进一步确认。这项工作意义可能没有前一项那样大，不过能够回溯历史，给人的感觉还是非常不错的。

另外给我印象比较深刻的，还有个非轴对称爆发的Ia型超新星的计算机模拟，过程比一般人认为的要复杂很多，当然这样的工作具体做起来是很繁复的，图片非常绚烂倒是不假。

DNA: 观察伽马暴除了用天文望远镜，还有其他什么仪器？

Melipal: 首先是触发仪器，一般是卫星上的伽玛射线探测器，可以感知伽玛波段流量的突增。不同卫星的触发设备结构不同。现在主要是靠Swift卫星，它用的是编码孔板，根据高能光子射向码板留下的投影来还原出天体的图象。刚发射的费米望远镜则是用碘化钠晶体和锗化铋晶体来触发的。触发仪器要满足的条件，除了波段的考虑之外，还有一条就是视野要足够大，因为你不知道下一次爆发什么时候在哪里出现，只能靠大视场来守株待兔。卫星触发后，先把爆发的位置确定下来，然后把坐标信息传给后续设备做进一步观测。专用的后续仪器说起来也很夸张（不然也做不了这行），比如观测光学瞬变源的地面台站基本可以做到卫星触发后十几秒甚至更短就完成转向了，这些大都是口径不到1米的小型望远镜。大型望远镜反应比较慢，一般是用来做爆发余辉的分析、距离测量、宿主星系研究之类的。还有就是切伦科夫望远镜，可以探测超高能伽玛射线，不过我对这类镜子的了解不多，印象里它们的伽玛暴相关数据很有限。卫星携带的后续设备也有，Swift就有X射线和紫外/光学望远镜，另外有些X射线天文卫星也参与过这类工作。

对于前面提到的，情况很是幸运。在它爆发之前，附近刚刚出现了一个比较暗的暴，一些望远镜已经对准了后者，因此GRB 080319B几乎就是在研究者的眼皮底下炸开了，再加上它有那么高的亮度，数据非常全面。

DNA: 前面说“超新星”这个词，什么是超新星？

Melipal: 前面已经说了一些零碎，简单来说，超新星就是一种灾变性的恒星爆发，最亮时的亮度可以与整个星系相当。其中I类还可以细分，光谱里有硅线的是Ia型，没有硅线有氦线的是Ib型，硅线和氦线都没有的是Ic。Ia类的起源是白矮星质量达到允许的上限时候产生的，其他都是大质量恒星濒临死亡时候的爆发。

DNA: 有没有哪颗闷骚星又要撞地球了呢？

Melipal: 闷骚星撞地球的事情么，记得松鼠会曾经有过文章呢，就是那个2008 TC3，真的是撞到地球了，不过由于它的体积比较小，在大气层内就已经充分燃烧瓦解了，没有给地面带来什么危害。

DNA：2008年天文学界还有其他什么重要的成果么？

Melipal：首先，2008年在仪器方面的进展不少，费米伽玛射线望远镜升空，并且作出了它的第一个重要发现——只辐射伽玛射线的脉冲星，还得到了第一张巡天图；LAMOST望远镜竣工；8米级巡天望远镜LSST的镜坯制成；500米FAST射电望远镜的建设正式启动；下一代空间望远镜——詹姆斯·韦伯的子镜开始进行检测；Pierre Auger宇宙线观测站南站落成，等等等等。

还有行星探测的进展，太阳系内有MESSENGER重新造访水星，凤凰号在火星北极发现了水冰，卡西尼号的第一期土星探测计划完成且开始进行扩展任务，印度的第一架月球探测器的发射。对于太阳系以外的行星系统，第一次拍摄到了比较确切照片，包括哈勃太空望远镜拍摄的北落师门以及凯克望远镜拍摄的HR 8799。

宇宙学方面也有令人称道的工作：通过确认星系团生长速度的减慢，进一步证实了暗能量的存在。

其他的请高人补充吧，毕竟天文学的分支太多了，我一个人不可能有全面了解……

DNA: 为什么确认星系团生长速度的减慢，证实了暗能量的存在？

Melipal: 简单说就是引力和作为斥力的暗能量之间的关系。星系团是尺度最大的自引力束缚系统，它的形成靠的是引力。去年的这项工作是发现年轻的星系团比年老的质量要小很多，这可以认为是新的星系团增长变慢了，斥力推迟了增长。因为随着宇宙的演化，星系彼此间距变大，引力弱了，暗能量仍旧保持密度不变因而逐渐占了主导，阻碍引力在大尺度上发挥作用。

DNA: 感觉你是强烈的热爱你所学的天文学呢，你是如何“堕入情网”的？

Melipal: 能在地球上了解百亿光年以外发生的事情，想想还是很吸引人的。不过本人的初始动机已经不可考证了，可以追溯到很小的时候，记得是去了一次北京天文馆，然后就下水了……到后面就已经是没有理由的那种了，其他的真还说不出啥来……

DNA: 你在2008年做的最有意思的事情是什么？

Melipal: 今年由于种种原因总体上过得很郁闷，只希望明年情况能够好转。如果说有意思，大多数事情也没有啥特殊的，仅有的例外是，今年被人拖下水开始玩IL-2，玩得电脑花屏显卡被烧，呃……

还有就是陆续收到了一些好玩的东西，包括某些之前一直想搞却因为各种理由没有搞到的玩意（多半与天文没有太大关系），具体内容因属私人话题，恕不在此详谈，有兴趣者请私下交流^_^

其实当下正在计算的东西也是蛮有意思的，虽然早期的进展不是很顺利，呵呵。

DNA: 你相信星座与占星术么？星座到底是怎么来的？星座与人的命运之间的联系是不是扯淡？

Melipal: 不相信星座，对其索性眼不见为净——为此已经准备好挨某些人的砖头了。

关于星座的起源，这个问题真还不好讲，本人对古天文史的了解不是很多哪。当代保留星座分划的一个主要目的是便于识别星空，但个人以为，对于专业天文研究来说，有没有星座这种东西根本就是无所谓，只要有比较完善的天球坐标系统就足够了。

南天的星座大多是在晚近时期人为定义的，没有什么争议。不过北天星座的起源就复杂了，一般的说法是西方星座最早起源于两河流域，但是为什么会采取现在这样的划分方式，前些天和gerry探讨过这个问题，可以认为黄道星座是遵循月份（长度可以根据月相来自然地确定）分成12个，但是其他那些我也说不清楚，估计其中是有比较强的随意性的，当时看这几颗星似乎组成了个什么图案，就把它们当成一个星座，后来就沿袭古人的习惯了。至于将划分标准统一起来，也是比较晚的事情了。

中国的传统星官另当别论，其起源有几种不同的说法，记得有说是外来的，有说是起源于本土的，我对这个不在行，不敢乱说，不敢乱说。