非洲射电望远镜成为吸引本土人才的“天然磁石”


2005年,当南非及其非洲伙伴国家提交建造全球最大射电望远镜"平方公里阵列"(SKA)的提案时,整个非洲大陆仅有5名射电天文学家,且全部在南非。同年,南非启动了专项人才培养计划,为建造、操作和使用射电望远镜(这些设备用于收集天体发出的无线电信号)培养所需人才。今年是该政府资助计划实施20周年,已设立5个研究主席职位,并为本科、硕士、博士和博士后研究提供超过1370个奖学金,总投入约5亿兰特(2800万美元)。
如今,SKA项目正在建设中,将在澳大利亚部署超过10万个树状天线,在南非安装近200个碟形天线。南非拥有并运营多台射电望远镜,非洲各国高校和研究机构已有数百名射电天文学家和学生。
在威特沃特斯兰德大学数字天文馆,Roger Deane向初入职场的年轻天文学家们介绍情况。作为该大学SKA研究主席,他讲述了从奖学金获得者到威特天体物理中心主任的转型经历。
本科毕业时,我正面临人生抉择。虽然一直渴望研究天文学,但父母更倾向让我选择工程学(他们认为天文只是阶段性兴趣)。当南非获选建设SKA部分设施时,这个绝佳机遇出现了。即便当时年轻懵懂,我也清楚意识到南非正在实施更宏大的非洲天文学发展计划,而我希望参与其中。每个孩子都对宇宙怀有天然好奇,射电天文学研究的正是宇宙中最神奇的现象——从黑洞、旋转中子星到大爆炸余辉。当这个迷人学科遇上国际团队建造的全球最大射电望远镜,自然成为有志青年的强大磁场。
我获得南非射电天文台(SARAO)奖学金,在开普敦大学攻读天体物理学与空间科学硕士,后赴英国牛津大学取得博士学位。2012年回到开普敦大学开始博士后研究时,恰逢SKA站点确定分设南非与澳大利亚。当时南非天文学系的规模已比我离开时扩大三倍,整个科学界洋溢着世界杯般的热情。完成在开普敦大学和罗德大学的博士后研究后,我决定跳出受保护的学术环境,于2018年在比勒陀利亚大学创建射电天文学研究组。在SARAO资深团队支持下,两年半内我们建立起拥有2个教职和20名研究生的团队,参与了事件视界望远镜首次拍摄黑洞的国际合作,并处理了SKA前身MeerKAT望远镜的全新数据。
非洲射电天文学版图正在扩展。我指导过来自赞比亚、肯尼亚、博茨瓦纳、斯威士兰和加纳的学生与博士后,还通过英非合作的"非洲射电天文学发展计划"在南非和博茨瓦纳授课。实际上,只需少数精通编程或数据处理的学者就能形成研究核心,开展前沿工作。整个大陆都对SKA项目充满热情,非洲学者对数据密集型科学展现出强烈兴趣——无论是否成为天文学家,这些数据处理技能都极具价值。
天文学的热度持续升温。近年SARAO举办的学术会议上,数百名奖学金获得者与国际学者共聚一堂,洋溢着热情与友谊。这种学术网络的价值远超个体之和,学生可能因此获得国际顶尖学府的联络机会。南非射电天文学的成功,关键在于能用激动人心的科学项目和国际化平台吸引学生。如今作为威特天体物理中心主任,我指导着10名即将提交论文的博士生,见证了许多出身普通却执着追梦的年轻人——这正是这个宏大计划最动人的注脚。