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北京大学百年物理讲坛 暗时代到暗终结 新宇宙学中星系的生命周期 人类对于星系的认识起源于上古。自万物的灵长开始在暗夜中遥望银河之时起，我们就已经对星系有了最初步、最直观的认识。我们身处的银河系，正是宇宙中再普通不过的一个棒旋状星系，两千亿颗恒星洒落其间，组成了恢弘壮阔的天河，隔开了相距并不遥远的牛郎织女；约五十亿年前，在这个星系的一个角落里，一颗再普通不过的恒星诞生了。这就是规定了我们“年”与“日”的太阳。 不同类型的星系 尽管人类仰望星河的历史已达数千年，但星系天文学的起步却显得姗姗来迟。自著名的“仙女座大星云”被第一个仰望星空的人发现以来，历经数千年，直到20世纪，美国天文学家哈勃（Edwin Hubble，1889—1953）才真正地将它认证为远在银河系之外的星系；没过几年，哈勃又发现了遥远的星系在以更快的速度远离我们，这便是著名的“哈勃定律”了，它揭示了宇宙可能有一个确定的起点——在一场大爆炸之后，宇宙诞生，恒星形成，经过百亿年的时间尺度，宇宙演化为了如今的样貌，养育了眺望星河的人类。自此，星系天文学走入了正规，成为了当代天体物理最活跃的版块。  Edwin Hubble于1929年发表的文章中揭示哈勃定律的图示 当数以万计的星系影像呈现在相机底片上时，一个问题自然而然地摆在了天文学家的面前：作为千亿颗恒星的集合体，这些五彩斑斓、形态各异星系究竟缘何起源，又将如何演化？ 当然，这个问题太过复杂——为了得到满意的回答，数代天文学家倾尽一生，也往往只能窥探冰山一角。但好在，在这个数据爆炸的年代，我们已经有越来越多的观测证据和模拟结果，来限制星系形成与演化的规则。在这样的限制下，陈旧的观念被不断革除，崭新的物理在不断被揭示。 恒星作为星系中最重要的组分之一，其形成历史一直是星系天文学研究中的关键问题。数十年以来，大量天文学家投身于这一领域，企图探寻恒星形成的速率和历史究竟与什么因素相关。1959年，施密特（Schmidt）发现星系中气体物质的体密度与恒星形成速率的体密度存在经验关系。在上个世纪90年代，肯尼柯特（Kennicutt）对这一研究结果进行了全新的升级——他研究了61个漩涡星系和36个星暴星系的数据，并发现这些星系中气体面密度和恒星形成速率面密度存在非常良好的经验关系（这一关系后被称为Kennicutt-Schmidt Law）。 Prof. Kennicutt发表在1998年ApJ上的文章 图|Google, ApJ 这篇论文发表在了1998年天体物理月刊上，目前的总引用次数已达3820次。系统学习过星系天文学的人中，鲜有人未读过这篇文章。 2017年9月中旬，北京大学科维理天文与天体物理研究所将举办名为“星族与距离尺度”的国际学术会议。Robert Kennicutt教授将作为本次会议的联合主席，为公众带来题为“暗时代到暗终结：新宇宙学中星系的生命周期”的学术报告。 应科维理天文与天体物理研究所邀请，剑桥大学天文研究所Robert Kennicutt教授将于2017年9月13日（周三）14:30为我们带来题为“暗时代到暗终结：新宇宙学中星系的生命周期”的报告。这也是北京大学百年物理讲坛的第十八讲。 就让我们一起随Robert Kennicutt教授去了解星系形成与演化的前沿研究，在新宇宙学背景下理解星系的生命历程，感受浩瀚宇宙的无穷魅力吧！  报告时间： 9月13日(周三) 下午 14:00-15:30 学生座谈时间： 9月13日(周三) 下午 16:00-17:00  报告地点： 北京大学物理学院西楼 202会议室(可容纳150人） 学生座谈地点： 北京大学物理学院西楼 113会议室   北京大学物理学院地图  讲座内容简介 二十一世纪天文学领域中一个令人惊讶的成就，是对星系这一宇宙中最大的恒星结构如何形成和演化建立起了近乎完整全面的了解。更引人注目的是，从宇宙大爆炸中的量子涨落和随后形成的更大的物质团块，到最后形成我们今天所观测到的星系和恒星，整个演化过程都能从理论和数值上进行计算。对宇宙大尺度结构和性质能够做出解释的冷暗物质宇宙学（Cold Dark Matter cosmology）也能够解释实际观测到的星系质量、结构、形成和演化的问题，甚至能够再现著名的哈勃序列和星系的不同结构。本次讲座将从星系的诞生开始，追踪星系的生命周期，回顾已有的众多观测结果和理论计算，最终呈现出这个时代天体物理学最重要的突破性进展。 主讲人简介 Robert Kennicutt教授是剑桥大学天文研究所Plumian天文与实验哲学教授。Robert Kennicutt教授曾在华盛顿大学取得了天文学博士学位，曾作为卡内基博士后在海尔天文台（即今天的卡内基天文台）和加州理工学院工作。曾任明尼苏达大学天文系助理教授及副教授、亚利桑那大学Steward天文台教授、剑桥大学天文研究所所长。2006年被推选为美国国家科学院院士，2011年被推选为英国皇家天文学会会士。 Robert Kennicutt教授的研究领域是利用邻近星系的观测数据来研究它们的恒星形成活动以及演化特征，探究星系哈勃序列背后的物理机制。对于研究高红移星系的演化、理解大尺度恒星形成和星系演化的物理机制，Robert Kennicutt教授提出了一系列方法。其研究的另外一方面是标定星系的距离、测量宇宙的尺度及其膨胀速率。 北京大学百年物理讲坛 从1913年北京大学建立物理门起，近百年来几代北大物理学人筚路蓝缕，艰难玉成，以他们的远见卓识和坚韧不拔铸就了中国高等物理乃至中国现代科学教育与科学研究的根基，为国内外培养了大批杰出人才。 历经近百个春秋，今日的北京大学物理学院已涵盖了物理、天文和大气与海洋三个重要的学科领域。“江山代有才人出，各领风骚数百年”。2010年，北京大学物理学院创办了“北京大学百年物理讲坛”，邀请国际著名学者论述物理、天文和大气与海洋科学领域的基础前沿问题，及其最新科技进展，以学术创新与思想、智慧的交流迎接新的辉煌。至今，百年物理讲坛已成功举办十七期。 温馨提示 欢迎北大老师、同学踊跃参加，也欢迎北京其他高校师生乃至社会各界关心天文学的朋友参加； 校外的朋友进入北大需要出示、登记身份证件，请您提前准备好，按照有关规定有序进出校园； 讲座无需领票，直接前往会场即可； 会议室容量有限，座位先到先得，请保证讲座过程中的安静、礼貌和对演讲者的尊重。 特别鸣谢：孙凤梧 |
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