郑兴武：我用一生“绘”银河

 
历时17载，“贝塞尔”国际重大科学计划完结  
郑兴武：我用一生“绘”银河  
 

“郑老师传世之作。”

4月1日，中科院国家天文台射电天文研究部首席科学家李菂在朋友圈抛出了这样一行文字。

与这行文字相配的图片，是最新一期《科学美国人》的封面。封面上，迄今最精确的银河系结构图惊艳亮相，清晰地展示银河系是一个具有四条旋臂的棒旋星系。

这一研究彻底解决了银河系究竟有几条旋臂这个天文学中长期悬而未决的重大科学问题。

这期的封面文章，是李菂口中的“郑老师”——南京大学天文与空间科学学院教授郑兴武与美国哈佛-史密森天体物理中心资深天文学家、美国科学院院士马克·里德合写的《银河系新视野》。

这一重要进展的宣布，意味着历时17年、8个国家共22人参与的“贝塞尔”国际重大科学计划顺利完结。而明年即将年满80岁的郑兴武，与甚长基线干涉（VLBI）技术打了一辈子交道，他的工作也因此画上一个圆满的句号。

不识银河真面目 只缘身在此“系”中

人类清楚地了解地球和太阳系以后，一直想探知银河系的模样，却收获甚微，关于它的内部结构始终没有弄清楚过。可谓“不识银河真面目，只缘身在此系中”。

早在1785年，英国著名天文学家威廉·赫歇尔通过恒星统计的方法，开始尝试研究银河系的结构。

此后，很多天文学家沿着赫歇尔开辟的道路，用更大的光学望远镜测量银河系中更多恒星的位置和距离。

现代射电和红外天文的发展打开了深入探索银河系结构的一扇新的大门。

1982年，郑兴武作为交换生到哈佛-史密森天体物理中心学习两年半时间，学的就是用甚长基线干涉方法进行天体测量，后来几十年中他回访哈佛-斯密松天体物理中心十几次，这种观测方法伴随他一生的科研。

随后，中科院紫金山天文台的研究员徐烨和李晶晶、上海天文台研究员张波、国家授时中心的研究员吴元伟等也先后加入这支队伍。

“这种方法是通过测量银河系中很多很亮的射电源，把银河系的结构画出来。譬如要画一个房子，如果把每个屋檐距离测量出来，就可以把房子的骨架画出来。”郑兴武说。

早在1988年，郑兴武就于国内《天文学进展》期刊发表了题为《用VLBI测定水脉泽源的距离》的文章。

文章的引言中有一句话：VLBI 高分辨率和高精密天体定位将使天体测量学和大地测量学面临着一次飞跃。

随后，他将自己的想法告诉里德和德国马普射电天文研究所教授卡尔·门滕，引起他们的极大兴趣。

1993年，郑兴武与学生在荷兰天文学期刊《天体物理和空间科学》的文章更是明确了可以用水脉泽距离的测量勾绘出银河系结构。

2003-2005年，郑兴武、里德、门滕三人等联合利用甚长基线干涉技术，首次成功地精确测量了距离我们6430光年的英仙臂大质量恒星形成区W3OH中甲醇(CH3OH)脉泽源的三角视差和自行，这是有史以来对如此遥远的天体精度最高的距离测量。这项工作预示了直接测量银河系旋臂结构和运动的可行性。

随后，他们向美国有关科研机构提出“贝塞尔”计划的申请报告。

该成果由郑兴武团队在2006 年1月以封面论文在《科学》上发表，这是促成“贝塞尔”计划的开创性工作。

“贝塞尔”科学计划17载

2009年，郑兴武和张波等人参加了在德国波恩召开的一个国际会议，参与这次会议的团队成员同年发表了6篇系列文章，是 “贝塞尔”计划的先导性工作，在国际上引起很大的反响。在这次会议上，“贝塞尔”科学计划宣布启动，其全称是“银河系棒和旋臂结构遗产性巡天计划”，英文简称为 BeSSeL。