趙廣立

近日，中國科學(xué)院國家天文臺研究員李菂領(lǐng)銜的團隊在《科學(xué)》發(fā)表論文，介紹他們在快速射電暴領(lǐng)域新的重要發(fā)現(xiàn)。33歲的之江實驗室研究專家馮毅為共同第一作者。

馮毅靠智能計算，從浩如煙海的天文探測數(shù)據(jù)中深度挖掘，以尋找宇宙奧義。他的工具是高性能計算機，天文數(shù)據(jù)則主要來自部署在世界各地的天文望遠鏡，這其中就包括我國500米口徑球面射電望遠鏡——FAST。

“智能計算為基礎(chǔ)研究帶來了新工具和新范式?？蒲腥藛T未必預(yù)料得到的創(chuàng)新突破，也許就會在智能計算與天文研究的融合創(chuàng)新中涌現(xiàn)出來?！瘪T毅說。

“宇宙為我做實驗”

2007年，快速射電暴首次被人類探測到，之后迅速成為全球天文科學(xué)家關(guān)注的焦點。這也是馮毅近年來的研究重心。

“快速射電暴是一種非常劇烈的宇宙爆發(fā)現(xiàn)象，‘快速指它發(fā)生得很快，在毫秒量級；‘射電暴指它的能量巨大，每次釋放的能量比太陽一年釋放的能量還多?！边@種目前沒有被公認解釋的神奇天文現(xiàn)象，勾起了馮毅無限的好奇心。

2019年，李菂團隊通過FAST觀測到了持續(xù)活躍的快速射電暴，命名為“20190520B”——這是FAST“多科學(xué)目標同時巡天（CRAFTS）”項目所發(fā)現(xiàn)的、世界首例持續(xù)活躍重復(fù)暴，且持續(xù)可靠。

馮毅告訴筆者，重復(fù)暴的出現(xiàn)，讓快速射電暴研究不再是大海撈針，天文學(xué)家可以對特定目標持續(xù)檢測，以捕獲更多爆發(fā)數(shù)據(jù)。

“我非常好奇最新的觀測為我們揭開了宇宙哪些奧秘?！瘪T毅說，“我動手能力不強，實驗物理并非強項。但天體物理不同，是宇宙在為我做實驗。我要做的就是運用科學(xué)方法，揭開宇宙星體奧秘?！?h3>與快速射電暴的故事

2022年3月，快速射電暴的神秘面紗被馮毅揭開了小小一角。他通過對快速射電暴偏振的計算分析發(fā)現(xiàn)，不同快速射電暴的表現(xiàn)，可以用一套統(tǒng)一的公式描述。這意味著這些不同表現(xiàn)的快速射電暴，有可能是同一種天體演化到不同階段所呈現(xiàn)的樣子。

馮毅的發(fā)現(xiàn)提供了一種研究快速射電暴復(fù)雜環(huán)境的獨特方法，為構(gòu)建重復(fù)快速射電暴的演化圖奠定了基礎(chǔ)。馮毅以唯一第一作者身份將該成果發(fā)表于《科學(xué)》。而此次最新發(fā)表的《科學(xué)》成果，則將快速射電暴的起源研究又向前推進了一步。

研究團隊利用位于澳大利亞的帕克斯望遠鏡和位于美國的綠岸望遠鏡，對“20190520B”進行了長達17個月的監(jiān)測。拿到觀測數(shù)據(jù)后，馮毅運用智能算法去繁就簡，測量并分析了其中的偏振數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其“法拉第旋轉(zhuǎn)量”存在巨大變化。

“法拉第旋轉(zhuǎn)量隱藏了諸多宇宙磁場環(huán)境特征，對于射電天文學(xué)研究至關(guān)重要?！瘪T毅解釋說，通過分析法拉第旋轉(zhuǎn)量，可以反推快速射電暴所經(jīng)過的宇宙磁場環(huán)境。

馮毅和研究團隊利用之江智能計算天文平臺的算法高效處理數(shù)據(jù)，通過綜合分析發(fā)現(xiàn)，“20190520B”的法拉第旋轉(zhuǎn)量經(jīng)歷了兩次正負值劇烈轉(zhuǎn)變的過程。

“這顯示出它周邊磁場存在著極端反轉(zhuǎn)，也就意味著‘20190520B可能處在雙星系統(tǒng)中，而雙星的伴星可能是黑洞或者大質(zhì)量恒星?！瘪T毅認為，這一發(fā)現(xiàn)使快速射電暴起源研究邁出了重要一步。

“一招鮮”既有個人天分也有團隊加持

馮毅目前是之江實驗室智能計算平臺研究中心研究專家，負責(zé)牽頭建設(shè)“快速射電暴數(shù)據(jù)分析及可視化平臺”。他擅長的正是在天文中引入智能計算技術(shù)，破解數(shù)據(jù)篩選和分析難題，讓巡天數(shù)據(jù)處理“撥開云霧見月明”。

馮毅在計算天文領(lǐng)域“一招鮮”是怎么練成的？

還在小學(xué)一年級，馮毅就與科學(xué)結(jié)緣，在書店一眼看中了《中國少年兒童百科全書》，小小少年心中種下了好奇的種子。初中起，馮毅開始接觸數(shù)學(xué)競賽，升學(xué)進入華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)理科實驗班后，高中3年又專注物理競賽，并在高三那年被保送清華大學(xué)物理系。

馮毅說，中學(xué)對數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，加深了他對科學(xué)的興趣，也為他后來從事天文計算研究打下基礎(chǔ)。

在清華學(xué)習(xí)期間，馮毅的“物理世界”越發(fā)多姿多彩。憑著興趣，他最終選擇了天體物理專業(yè)。2014年，馮毅前往美國深造，并很快小有建樹——以一作身份在《自然》發(fā)表論文，闡釋在“疏散星團化學(xué)組分均勻性的起源”方面的理論見解。

在這之后，馮毅的研究經(jīng)歷了兩年的“阻滯”，他回國創(chuàng)業(yè)。缺少創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗的他難以像在科學(xué)探索中那樣如魚得水，于是與科學(xué)再續(xù)前緣。

“還是做學(xué)術(shù)更有趣?！瘪T毅說，之江實驗室非常支持年輕人，且人事管理制度很靈活，這讓他們的團隊得以在一兩年內(nèi)從幾個人發(fā)展到30多人，并完善了科研機制和平臺建設(shè)。

馮毅提到，他們團隊非常感念南仁東先生?！案兄x他領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)的FAST和留下來的精神遺產(chǎn)，我們非常榮幸能站在前輩的肩膀上，引領(lǐng)國際。”

對于會不會有壓力、是否擔心未來不再有如此旺盛的產(chǎn)出，馮毅的回答是“不擔心”?！白龊醚芯渴亲钪匾模也惶矚g預(yù)設(shè)和承諾，把每個科學(xué)問題想明白、弄清楚，就知足了?！彼f。