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Gregory M. Green 博士
近日,Gregory M. Green博士正式加入西湖大学理学院,任天文系特聘研究员、博士生导师。他将在西湖大学组建银河系实验室,开展银河系结构与动力学相关研究。
Gregory Green 博士本科毕业于密歇根大学安娜堡分校物理系,2016年在哈佛大学获得天文学与天体物理学博士学位。博士研究期间,他成功绘制了首幅大规模的银河系三维星际尘埃图。完成博士学位后,Green博士获得斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所的Porat博士后奖学金。2020年,他荣获Alexander von Humboldt基金会颁发的Sofja Kovalevskaja 奖,并以此在德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所组建并领导独立研究团队。
Gregory Green博士的研究聚焦于银河系结构与动力学。银河系中广泛分布着孕育恒星的星际气体和尘埃云,这些尘埃会散射和吸收光线,使背景恒星和星系的光线变暗、颜色偏红。因此,精确修正尘埃效应成为天文学多个研究领域的关键环节。Green博士与其合作者在星际尘埃研究方面做出了出色贡献,包括:
1. 创建了首幅覆盖四分之三天区的大规模银河系三维尘埃图。该图及其后续地图基于对地面和空间光学及近红外巡天观测的数亿颗恒星进行建模绘制而成,已成为研究星际介质和修正天文观测的标准参考;
2. 通过测量盖亚(Gaia)空间望远镜观测的低分辨率光谱中尘埃消光与波长关系的变化,首次绘制了银河系星际尘埃特性变化图。
宇宙中大部分物质是由不可见的暗物质构成,目前对暗物质的探测仅能依靠其引力效应。为此,Green 博士开发了一种新方法,该方法利用机器学习技术来模拟恒星的运动状态(恒星的运动规律包含着引力势的信息),通过揭示引力势来解析银河系中的暗物质分布。目前,Green 博士正致力于应用这项新技术处理盖亚(Gaia)望远镜获取的数千万恒星的位置与速度数据,以期绘制银河系的暗物质分布图。
Green博士未来的研究方向,将着重运用统计推断与机器学习等先进方法,分析大型天文巡天数据,以深化人类对宇宙的认知。
谈谈课题组的研究及其前景?
我的课题组研究银河系,也就是我们所居住的星系。银河系由恒星、气体、尘埃以及不可见的暗物质组成。我们主要关注两个方向:
第一,我们通过观测星际尘埃如何散射和吸收背景恒星的光,来研究星际尘埃的三维结构和性质。这些星际尘埃图有助于我们理解恒星形成所在的致密分子云。由于尘埃会影响背景光,我们的尘埃图在校正多种类型的天文观测数据时也具有重要价值;
第二,我们通过对暗物质对恒星运动所产生的引力效应进行建模,研究暗物质在银河系中的分布情况。暗物质密度的变化可能为揭示其本质提供线索,而暗物质的本质是物理学中尚未解决的重大问题之一。
我们课题组的所有研究工作都涉及大规模的恒星光谱、位置和速度等天文巡天数据。我们尤其关注将机器学习模型与物理学知识相结合,用于分析这些数据集。
对天文的研究兴趣缘起何处?
自幼以来,我就对物理学充满兴趣,因为物理学试图回答宇宙如何运作这一最基本的问题。在大学学习物理的过程中,我逐渐意识到,天体物理学中存在许多重要且尚未解决的问题,而这些问题有可能在我的有生之年得到解答。暗物质和暗能量的本质是什么?最早期的星系是如何形成的?其他行星系统是什么样的,它们是否存在生命?
在过去几十年中,一些关键性的发展彻底改变了天文学,包括空间望远镜的出现、数码相机的发明,以及计算能力遵循摩尔定律持续提升。天文数据的数量和质量都实现了爆炸式增长,同时,日益强大的计算机也使我们能够分析这些海量数据。这正是吸引我投身天体物理学的原因。
最后,我想提到一本特别激发我对天文学兴趣的书——《最初三分钟:关于宇宙起源的现代观点》,我强烈推荐给所有对科学感兴趣的人。
为何选择加入西湖大学,对未来期待如何?
西湖大学在建设世界一流研究中心方面展现出的雄心与迅速进展给我留下了深刻印象。我也对天文学系经验丰富的领导团队和顾问委员会充满信心。尽管在去年成立,但西湖大学天文系已经形成非常积极且充满动力的氛围,我相信我们能够发展成为世界一流的学科。
尽管过去几十年天文学在技术上取得了快速进展,但全球科研环境面临一些不确定因素,一些曾经大力支持科学研究的国家出现了收缩迹象。然而,我相信西湖大学处在一个更加稳定、发展态势积极的科研环境之中。
最后,杭州是一座美丽的城市,拥有充满活力的科技氛围,是传统与现代交融的有趣结合。
Gregory M. Green博士的原文回答,可见学院英文官网:
https://science.westlake.edu.cn/en/news/detail/557718d9129b47498a45fff4e4809648?sessionid=
