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邵逸夫獎:「星空裡萬物在轉」天文學家解謎


http://paper.wenweipo.com   [2013-09-25]     我要評論
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■邵逸夫天文學獎兩位得主,左起:約翰.霍利和史蒂芬.拜爾巴斯 。黃偉邦 攝

 香港文匯報訊(記者 鄭伊莎)環繞土星的光環、太陽系以及銀河系轉動的碟形盤狀,屬於太空中特殊的形狀結構,被稱為「吸積盤」(Accretion disc),天文學家一直渴望解開謎團。今屆邵逸夫天文學獎兩位得主,發現宇宙之中磁性物質的不穩定性,引致物質旋轉外移,出現旋渦盤狀結構,破解天體物理學「吸積盤」形成過程之謎。有關成果更有助解釋宇宙其他星體及至黑洞的形成過程,提供實在的理論機制,為未來天文研究的重大突破奠基。

磁場影響「吸積盤」氣體旋動

 兩位獲獎的天文學家包括牛津大學Savilian天文學講座教授史蒂芬.拜爾巴斯,及維吉尼亞大學VITA講座教授兼天文學系主任約翰.霍利,自上世紀90年代已致力研究星體及黑洞的形成及運作機制,他們更發表上述的「磁性旋轉不穩定性(MRI)」,解釋了「吸積盤」中的物質如何受磁場效應影響,令外圍氣體因新增的「角動量」外移,內團氣體則因失去「角動量」而旋進中心,形成各大星球,也破解了學界一直以來的疑惑。拜爾巴斯指,在太空中的磁場幾乎微不足道,過往也很少人深入探討,所以他們的研究最困難的就是踏出第一步從磁場入手,否則後來也難以引申出相關的理論。

 拜爾巴斯於理論層面提出「磁性旋轉不穩定性」及運作機制,而霍利則負責為「磁性旋轉不穩定性」進行電腦模擬,更進而印證黑洞不穩定性的特徵。在2000年初,霍利進行的一次黑洞運作模擬,令兩人成功以多角度解構物質被捲入黑洞的現象,為宇宙研究帶來突破性的發現。

受父兄薰陶 啟發星空夢

 兩人自小對天文學便有厚濃的興趣,拜爾巴斯受物理學家父親的啟蒙,而霍利則受到哥哥的影響,「哥哥是太空人,曾執行5次太空任務;當我還在襁褓中時,他已有望遠鏡,我長大後也得到那望遠鏡,承接了他對天文學的興趣」。

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