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【样板支部】光明日报2月23日刊发文章:仰望星空者 成就自斐然——记广西大学青年教授谢斐及其团队
2023-02-24 10:59  

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“它的磁场如此有序,它是我们探测到距离地球最近的一个脉冲星风云。”前不久,在广西大学天文观测重大突破性研究成果发布会上,领衔取得该项研究成果的广西大学天文与空间科学技术团队青年教授谢斐满怀深情地介绍。

现年33岁的谢斐教授和她的团队,利用世界首个聚焦型X射线偏振望远镜(IXPE)观测到的数据,对一个脉冲星风云的X射线偏振特性进行研究,发现其偏振度极高,接近同步辐射理论的上限,这是人类目前在高能波段探测到的偏振度最高的一个目标源。

2022年12月,这项成果以《船帆座脉冲星风云X射线偏振趋近同步辐射理论极限》为题,在国际顶级学术杂志《自然》发表。谢斐是第一作者和唯一通讯作者,实现了以广西本地研究机构为第一完成单位在《自然》刊发研究论文的历史性突破。

十年深“凿”科研路

“这项成果的取得来之不易,是谢斐怀揣梦想一步步顽强不懈地‘凿’出来的。”广西大学天文与空间科学技术团队带头人梁恩维教授评价。

谢斐坦言,自己的“入门”,得益于兴趣和选择。她大学读的是数理基础科学,从硕士到博士,伴随学习和研究的深入、视野的开拓,她对高能天体物理的兴趣和热爱越发浓厚,使她笃定选择了相关高能天体物理领域的学术目标。

取得博士学位后,谢斐前往瑞典皇家理工学院开展一期博士后研究工作,她把目标锁定在多年未有进展的高能偏振探测领域。2018年,她前往意大利国家天体物理研究所,加入了成像型X射线偏振望远镜合作组。在合作组,谢斐参与仪器的研制和标定,在望远镜升空之前把探测器造出来送上了太空,这一系列杰出工作,使谢斐成为这个顶尖学者汇聚的国际合作团队核心成员。

2021年,学有所成的谢斐怀揣梦想踏上回国之路。了解到广西大学正在做中国空间站上的X射线偏振探测器时,她毅然选择加入广西大学。“X射线偏振观测研究在过去40年进展缓慢。直到2017年,美国、意大利联合启动了成像型X射线偏振望远镜IXPE项目。”谢斐介绍,IXPE利用了一种先进的探测技术,使人类首次能够对X射线偏振进行高精度的测量。

2022年4月,IXPE望远镜将获得的观测数据传回地面,谢斐通过国际合作团队在该研究领域的高端科研平台和资源,与团队成员一起夜以继日地完成了数据分析、论证并形成了观测成果。

“我从本科毕业进入这个领域到现在已经10年,一直专注于空间X射线探测,包括我来到广西大学,也是奔着要做好偏振观测这个领域的想法来的。”谢斐坚定地说。

从未“孤军奋战”

“广泛的国际国内合作和团队作战,也是获得这项重大观测成果的关键。”谢斐说。

多年在国际团队合作的经历,使谢斐得以参与由美国航空航天局和意大利航天局联合研制的IXPE望远镜项目,并通过竞争获得了IXPE卫星对Vela脉冲星风云的X射线偏振观测任务和科学任务主导权。

“这项成果的取得,绝非单打独斗,它离不开团队的协同奋战,这得益于广西大学物理科学与技术学院实行的学科团队负责人制度(PI制)。”谢斐说,在这个体制下,学院提供资金,教师组团队做项目,各团队在自己的研究方向里自由探索,每位年轻教师都可以拥有独立的PI,享有充分的学术自由。

“学校紧密对接国家需求,明确做什么之后,让年轻教师协同攻关,致力创新,这是PI制的活力所在。”在团队组建之初,梁恩维就把科学研究的自由探索和有组织科研有机结合起来,为青年学者创造良好科研成长条件。

“国之所需,吾之所向”

这项科研成果发布以来,业界热议不断:是什么让这么耀眼的科研成果在西部高校的土地上美丽绽放?梁恩维一语中的:“在实现中华民族伟大复兴的征程上,我们敢于作为,敢于挺立。”

谢斐正是带着“国之所需,吾之所向”的目标,回到了祖国。她说:“从出国的那一天起,我就想用自己所学的知识,为我国的偏振项目打下基础,与我的团队把偏振探测器造好,然后放到中国空间站上,实现零的突破。”

“团队想要有所突破,必须围绕国家重大科学计划和国际重大前沿去做,要有前瞻性的布局。”广西大学科研院院长王祥高说。

2020年年底,团队参与利用“中国天眼”FAST取得关于宇宙快速射电暴研究重大突破,该成果列入2020年国际十大科技进展。2021年5月,该团队作为合作组成员单位参与的“高海拔宇宙线观测站”项目,探测到了至今能量最高的宇宙线光子,突破了人类对银河系内超高能粒子加速的传统认知,开启了超高能伽马天文学的时代。

“宽视野的空间低能X射线偏振的测量作为我国首次在国际上提出的一个观测计划,是由广西大学负责牵头,共同制定了观测计划,研制了探测装置,目前已经完成了所有的技术攻关,从探测器本身到电子学的芯片实现了国产化。有望作为伽马暴(偏振)探测的三个探测器之一,计划2025年在中国空间站上进行观测。这相比于IXPE瞄准目标的持续观测具有更大的挑战性。”宇宙X射线偏振合作组(CXPD)发起人,中国科学院高能物理研究所研究员、博士生导师李金说。

传承奋斗,薪火不息。“作为高校科研工作者,要为科学界培养更多对科研充满激情的科学家。”王祥高认为,“对年轻人的培养是至关重要的。要让学生认识事物本身的趣味性,看到事物发生的作用反应引发的神奇变化,将抽象的东西形象化,更要在实验的过程中,结合我们国家和人类进步的需求,使他们认识到研究的意义和价值,激发他们的使命感、责任感,使他们在完成任务后赢得成就感。”

“很幸运由谢斐老师引领我加入这样的合作团队,我扩大了国际视野,提高了科研能力,领略了挑战一流科研的意义所在。”团队博士生刘宽感叹道。


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