第176章 重複FRB,第一屆丘賽評委

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  「柳師兄,我這就來。」掛斷電話,沈牧快步往柳謙那趕了過去。

  見面後,柳師兄頂著兩個大大的黑眼圈。

  「柳師兄,你不休息的嗎?」

  柳謙笑著招呼道:「阿牧,快過來,有好東西!」

  說著柳謙把顯示器屏幕轉向沈牧,嘴裡念叨著:「我不敢休息啊,你研究出來的這個算法模型一直在工作,前幾天我們沒那麼好運,每次檢查出來的都是噪音。始終我們都只有一個FRB081202。」

  柳謙咧嘴笑了起來,「但阿牧你真是福星!喏,你看,我們又發現了什麼!」

  沈牧往顯示器上看去,那裡正掛著一條普通的信號圖,看上去和其他散亂的山峰沒什麼不同。

  柳謙指著屏幕,興奮的解釋道:「1.42GHz,持續三毫秒,峰值強度是背景噪音的6.2倍,宿主星系對應天區和FRB081202很相近,雖然還需要用你的數學模型驗證,但我們很可能發現了一個和FRB081202同源或者相近的FRB090625!」

  「同一片天區,相同的頻率特性,這不是地球無線電干擾,甚至它們兩個可能對應同一個宿主星系!」

  柳謙狂喜著說出這番在天文學家看來十分「非主流」的話。

  以沈牧重生前的經驗看,重複快速射電暴的理念早已深入天文學家心中,沒有人會懷疑這一天文現象。

  但在2010年的當下,全球還沒有確認過一例重複快速射電暴。

  從國際主流推測看,拋開一些民間科學家提出的外星人假說,快速射電暴形成原因有雙緻密星碰撞、磁星活動、中子星坍塌等等原因。

  一旦重複快速射電暴現象被確認,許多「雙緻密星碰撞」、「災難模型」會立刻失效。

  另一點……

  自己是哪門子福星啊。

  明明你柳師兄才是福星,幾天時間連續發現FRB,雖說有篩選算法輔助吧,但這份運氣也真是好到沒邊了。

  或許這是對他坐了這麼多年冷板凳的報答吧。

  念頭到這裡,沈牧開口道:「是的,柳師兄,我們很可能發現了一起重複快速射電暴。」

  「重複快速射電暴……」柳謙喃喃自語,然後重重點頭,「對,這很可能是重複FRB,但這樣一來,雙緻密星碰撞就很難解釋了。因為這類碰撞幾乎都是一次性災變事件,除非……除非重複FRB是由碰撞物產生的。」

  沈牧點點頭,「也不排除這種可能,我們現在需要光學望遠鏡跟進獲取更多數據。有柳師兄發現的兩個樣本,相信我們可以很快找到宿主星系的精準位置。」

  「沒錯!阿牧,我們需要儘快聯繫去北疆、滇南的其他人,讓他們重點獲取相關光學數據資料,而且還要寫論文,這可能會改變整個領域對FRB的理解。」

  「慢慢來,柳師兄,信號在這裡跑不掉。」

  「我怕其他人可能會先發現!」柳謙激動的說,「咱們需要儘快公布。」

  可能會先發現……

  沈牧並沒有這麼覺得。

  前世記憶中,他對快速射電暴有過一些了解,雖然記不清國際上到底是哪一年發現了第一例重複快速射電暴,但肯定比2010年晚很多。

  當然這不代表沈牧會大意。

  畢竟他重生回來,很多事情都和以前大不相同了,說這裡是平行時空也不為過。

  重複快速射電暴這樣驚人的發現,還是提前發出來比較好。

  他開口道:「師兄,物理求真,師兄這麼多年都等了,還怕這麼一會兒嗎?咱們如果不經思索的把發現信息公布出去,可能會有很多漏洞,反而不利於研究。」

  柳謙愣了一下,「阿牧說的是,是我太著急了。」

  沈牧笑了笑,「不過論文確實可以開始準備,相關計算並不困難,我想距離項目結項,也沒幾天時間了。師兄,論文誰來寫?」

  柳謙徹底愣住,好一會兒才說道:「阿牧這話問的什麼意思,你把柳師兄當什麼人了,這是你主持的項目,論文自然是你來寫。而且發現FRB本身只是第一步,後面還要多次用到你搭建的數學模型,這方面師兄完全跟不上。就你在數學頂刊上發文的含金量,還需要師兄多說嗎?」

  沈牧點點頭,也沒和柳謙客氣,他雖然不缺這篇論文,卻也不會把它隨便讓人。


  不過沈牧也打定了主意,這篇論文的二作會有柳師兄的名字。

  「我把重複快速射電暴相關研究寫一篇論文出來,期刊就發《天體物理學雜誌》怎麼樣?」

  柳謙深深吸了口氣。

  他沒想到沈牧上來就要挑戰天文物理方面最頂級的期刊。

  雖然發現並確認重複快速射電暴是很了不起的舉動,但柳謙覺得最多發個一區影響因子高點的期刊就好。

  作為天文界三大核心期刊,《天體物理雜誌》、《皇家天文學會月報》、《天文與天體物理學》影響因子雖不是最大,也不如收錄範圍最廣的《自然》出名,卻受到學術界一致尊崇。

  其中《天體物理雜誌》拒稿率非常高,審稿速度也很慢。

  然而仔細一想,柳謙又覺得自己過分擔憂了。

  眼前這位,可是年紀輕輕就發了《數學年刊》、《數學學報》的存在,物理上手就是《天體物理雜誌》,好像也挺正常的。

  「沒問題阿牧,那我繼續研究存量數據,看能不能發現更多信息!」

  沈牧抬手蓋住顯示屏,搖搖頭道:「柳師兄,你看看你那黑眼圈,該回去好好休息了。咱們以後有很長時間來持續研究快速射電暴,不必急於一時。身體才最關鍵。」

  看著面前不到二十歲的年輕人,以及他沒有做作的關懷,柳謙重重點了點頭,「行,我聽阿牧的,我這就洗把臉回宿舍補覺去!」

  沈牧同樣返回宿舍,開始就發現重複快速射電暴一事編寫論文。

  從篩選算法程序開始,到發現重複快速射電暴,再到建立數學模型確定宿主星系相對位置,一條條數字與公式出現在沈牧腦海中。

  『VLBI的基本觀測量是可見度函數V(u, v),即為兩個望遠鏡收到信號的相關結果。這裡用北疆、滇南傳回來的數據。』

  『根據范西泰特-澤尼克定理,可見度函數是天球亮度分布I(l, m)的二維傅立葉變換,V(u,v)=?I(l,m)?exp[?2πi(ul+vm)]dldm。』

  『通過測量V(u, v),就能反解出 I(l, m)……』

  『接著應用標準a定理,V_obs(u, v)可以擬合求解(Δl,Δm),對於每個基線i,觀測相位φ_obs_i應滿足:φobsi=φmodeli+noise=?2π(ui?Δl+vi?Δm)+noise……』

  ……

  『坐標SDSSJ112512.07+361402.2。』

  『兩個FRB宿主星系坐標一致,果然是重複快速射電暴!』

  『如果進一步測量紅移,還可以繼續精確定位,不過目前到這一步已經足夠。』

  就這樣在砂河基地宿舍的安靜氛圍中,沈牧沉浸在天體物理世界中不可自拔。

  直到他雙手停止敲擊鍵盤,才發現天已經黑了。

  伸了個懶腰,沈牧看向電腦右下角時間,「竟然都十點了,怪不得肚子有點餓。」

  不知不覺中,他竟然在電腦前連續坐了十二個小時。

  『一天確定坐標,基本完成論文,感覺還不錯。』

  『不過就這麼發出去,好像缺點什麼。』

  『最好結合北疆、滇南傳回來的光學數據,往深處再算算。』

  『要不然論文發是發了,到時候被這個質疑,那個質疑的還得應對真沒意思。』

  念頭到這兒,沈牧收起電腦,準備出去找點東西填飽肚子。

  ……

  接下來的日子,沈牧和之前打算一樣,並沒有著急把論文發往《天體物理雜誌》。

  他利用已經確定的宿主星系位置SDSSJ112512.07+361402.2,結合從北疆、滇南新傳回的數據,開始頗為輕鬆的使用數學知識對FRB081202展開研究。

  值得一提的是,國際天文聯合會對快速射電暴和星系位置各有自己的一套命名規則。

  前者用的是首發時間,清晰易懂,FRB081202就是2008年12月2日的快速射電暴。

  後者則用縮寫加坐標格式以避免歧義,具體規則是縮寫語至少三個字母且唯一,比如SDSS代表斯隆數字巡天,編號則基於J2000曆元的赤道坐標。


  SDSSJ112512.07+361402.2就代表赤經11h25m12.07s、赤緯+36°14′2.2″的星系。

  對於接下來要做的事,沈牧把它分為了三大類。

  第一就是對FRB081202法拉第旋轉梯度、子脈衝與時間結構進行分析,從物理機制上找到快速射電暴的細節。

  第二則是對宿主星系SDSSJ112512.07+361402.2展開研究,確定星系類型、恆星形成率、金屬豐度等性質。

  第三也是最重要的一點,發展更好的搜索識別FRB算法,以及後續持續觀測的方法。

  除此之外,沈牧還有一點不足為外人道的小心思,那就是研究清楚FRB081202對應時間點到底怎麼回事,和他重生有沒有關係。

  沒有遲疑,他把草稿紙鋪開在桌上,開始進行數學計算。

  有數學在,他可以計算出幾乎任何他想得到的答案。

  『先計算法拉第旋轉梯度,根據法拉第旋轉效應使偏振位置角隨波長平方線性變化:PA(λ2)= PA_0 + RM *λ2。』

  『觀測到RM_obs是信號傳播路徑上所有磁化等離子體貢獻的積分。』

  『RM = 0.812 *∫(n_e * B_∥)* dl……』

  『<B∥>≈RMHost\/(0.812?DMhost)……』

  當天文學問題變成數學問題後,快速射電暴項目已經來到沈牧的舒適區。

  不過他還是有些低估了一系列問題的計算量。

  哪怕他已經建立好完善的數學模型,擁有類似極速心算這樣的信息學天賦,要計算這麼一連串問題,也要花費大量時間。

  不過他還是有些低估了一系列問題的計算量。

  哪怕他已經建立好完善的數學模型,擁有類似極速心算這樣的信息學天賦,要計算這麼一連串問題,也要花費大量時間。

  這天他折騰了一整個通宵,也不過完成法拉第旋轉梯度和子脈衝時間結構分析的大部分計算量,要全部完成,還得繼續折騰兩三個小時。

  數學、物理學、信息學但凡有一個短板,他所要耗費的時間更多。

  三門學科之中,最重要的當然還是數學。

  在這次項目中,沈牧再一次感受到數學作為科學基石的重要性,可以說沒有數學,天體物理根本不可能有發展。

  ……

  次日一早,沈牧來到砂河基地餐廳吃飯,沒看到柳師兄等人,卻遇見了一名不速之客。

  「張導?稀客啊,你來這看星星來了?」

  張傳明端著餐盤,笑著坐到沈牧對面,「阿牧啊,你出差過來一走就是一個多星期,我想你找過來不行嗎?」

  沈牧白了張傳明一眼,「張導,這種話你覺得我會信?說吧,這回去哪兒開會?」

  張傳明故意板著臉,「阿牧,怎麼說你也是數學院研究員,還是我學生,怎麼能這麼和老師說話!實話說也不是什麼大事,你還記得咱們學校給你提名了晨興數學金獎嗎?」

  沈牧點點頭。

  他記得好像是王院長幫忙申請的,由於涉及到丘承同老先生和燕京大學的矛盾,這事聽說還不好辦。

  「要讓我去領獎了?」

  張傳明搖搖頭,「領獎時間還沒到,不過丘老聽說阿牧的成就,表示很好奇,也希望找個機會和咱們學校友好交流。恰好他即將舉辦第一屆丘承同大學生數學競賽,丘老想讓你去參加。」

  「我?」沈牧一本正經道,「去參加大學生數學競賽?」

  「怎麼,我相信阿牧一定能給咱們學校捧回來個金獎。」

  沈牧:「……」

  「好了,不開玩笑,其實是丘承同老先生委託水木大學來咱們學校,讓你去丘賽當評委。要是往常,我就幫你拒了,可這次年僅十九歲的燕京大學生沈牧,在丘賽上當評委,傳出去也是一樁美談,會給學校增光的。」

  沈牧笑了笑,回道:「行,我去。」

  雖然他不是很想在所謂丘賽上露臉,當著記者媒體的面給其他大學生們當評委,但導師張傳明都這麼走一趟請他了,他還是會去的。


  而且燕大數學院和丘老鬧掰的事情他有所耳聞,如果能幫雙方和好盡上一份力,又或者能讓數學院因此得到好處,他還是願意的。

  畢竟說燕大數學院是他第二個家也不為過,從院長到各位教授,一直都很照顧他。

  最關鍵的,去當評委也不是很麻煩的事。

  「張導,時間是?」

  「下周三,全國決賽,地點就在水木,具體我發你手機。」

  「沒問題。」

  說完正事,張傳明看了眼餐廳窗戶外的圓頂建築,「阿牧,你真往天文學發展了啊?」

  「從小就喜歡這方面的東西,想著淺淺研究一下。」

  張傳明搖搖頭,「果然精力旺盛,天體物理的大坑你都敢往裡跳,而且你說淺淺我可不信。你可別哪一天抱回來個大獎嚇我一跳。」

  沈牧稍微愣了下,「哪有那麼容易,張導你以為天文學國際大獎都是大白菜嗎?想抱就抱。」

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