当这个星球上大多数人都已经进入梦乡的时候，有一群人正期待着暗黑天空中星辰的升起，甚至满世界追逐黑夜，哪里的夜晚最黑，他们就会出现在哪里。在这群人中，就有北京大学科维理天文与天体物理研究所所长何子山教授。他研究的是世界上最浪漫的东西——星星，以及世界上最神秘的东西——黑洞。

何子山在复旦大学主办的“未来科学论坛”上作了主题演讲，并接受记者的专访。

除了睡觉其余时间都在研究和讲课

人类到底来自哪里？又要去往何处？宇宙的组成是什么？为什么是现在的样子？地球人是不是宇宙中独立存在的生物体？这些最为深刻和最深奥的问题，是数千年来人类持续问自己的问题。而何子山显然也是正在努力探索这一问题答案的人。

这位美国卡耐基研究院天文台终身天文学家，是该天文台建台百年来最年轻的天文学家，也是唯一的一位亚裔天文学家。

今年9月，何子山和美国卡内基梅隆哈勃研究人员沈悦联合公布了他们的最新研究成果：首次解释神秘类星体主序。这是位于遥远巨大星系内部的超大质量黑洞，也是夜空中整个电磁谱中最明亮的信号灯，能够快速吸收积累物质至黑洞中心。

他们的发现使得大多数观察到的类星体显现，都可以用两个简单的量来统一：一个描述黑洞吸食的效率，另一个则反映天文学家的观察角度。这种简单统一的模式，有助于人们更好地理解超大质量黑洞是如何积累物质并与周围环境发生相互作用。同时，它更有助于理解超大质量黑洞的宇宙增长以及它们在星系形成中的作用。

去年受聘回国的何子山教授早年在哈佛大学学习哲学、物理和天文学，1990年获学士学位，随后在加州大学伯克利分校主攻星系天文学，于1991年获硕士学位，1995年获博士学位，之后赴哈佛大学从事博士后研究。他的研究兴趣非常广泛，研究的范围包括星际介质到恒星和星团形成，从超大质量黑洞、活动星系核、吸积理论到星系结构等众多领域。

1996年，卡耐基科学研究院天文台破例为他提供了哈勃毕生从事科学研究的办公室，聘其为终身天文学家。短短16年的学术生涯中，他已经发表了420余篇学术论文，引用次数21400余次，成为具有国际影响的华裔天文学家。

“宇宙对我来说永远充满了吸引力。”何子山告诉记者，地球已经有大约45亿年历史，当我们在黑夜仰望天空的时候，通过肉眼可以看到无数的星辰。如果使用现代的天文望远镜，可以看到银河系的2000亿个恒星星系。在银河系外，我们可以看到另一个星系部落，再往外则可以看到数百个、甚至数千个星系部落。

“如果我们的望远镜更高级的话，那还可以观测到宇宙边际，至少有千亿个恒星星系部落存在。”正是这些神秘的星系部落，使何子山一直满世界追着星星跑。

在学生们的眼中，何子山的生活由三部分组成：观测星空、讲课和睡觉。用他学生的评价：“正是因为他和浩瀚无边的宇宙常年打交道，所以他感受到了人类的渺小。”

“种子黑洞”，记录早期宇宙的化石

何子山最为知名的发现是“种子黑洞”，这使得科学家们有机会观测到黑洞形成和星系形成的过程。通过哈勃望远镜，他观测到了县乡。

“我最重要的成果有三个。”何子山介绍，一是关于超大质量黑洞在星系中普遍存在这一发现。“我通过哈勃望远镜发现，每个星系都有一个超大质量黑洞，这是一个完全没有预料到的新发现”。

他的第二个发现是，黑洞的存在不仅很普遍，而且它们与星系之间有着密切的联系。黑洞在星系中就好比是桃子中间的一个核。每个星系，包括银河系都有一个大质量黑洞。但是为什么会产生这样的现象？这成为星系形成研究中非常引人关注的一点。

而“种子黑洞”则是何子山近几年和他的研究团队共同发现的。这是一种新的、非常小的黑洞，并不是达到太阳质量的一百亿、一百万倍的那种超大黑洞，也许它只有太阳质量的一万倍。“这非常有趣，让我们有机会了解黑洞如何对星系的形成产生影响。”何子山介绍，黑洞形成于早期宇宙，非常高红移的时候，大质量黑洞造成了类星体现象。这是大约10亿年前，是宇宙形成早期出现的。“我们无法观察到那时的种子黑洞，它们距离我们太过遥远，甚至，未来大型的天文望远镜也很难观测到。所以我们从生活的地方开始找起，发现了周围星系中的种子黑洞——在离我们非常近的地方，这些星系规模很小，但存在时间并不短，他们一直生存到现在，从未长大。”

在何子山看来，这些“种子黑洞”在过去的时光中没有长大，是一个很神奇的事情。因为“大部分情况下，黑洞依靠并合长大；所以，这些没有合并的黑洞真是一个‘意外’。这些黑洞并不年轻——它们不是刚形成的，而是形成于130多亿年前。“它们为什么没有被合并，是我们现在很关注的问题。在被更大的黑洞合并前，它们为我们保存了早期宇宙的记录，就像是考古学里的化石，记录了很久以前宇宙的样子。”

现在，何子山的很多时间都用于研究近邻星系中种子黑洞的诸多细节，因为它们很近，我们可以方便地以高分辨率的天文望远镜收集大量数据，成为我们研究高红移星系的实验室。

中国在天文学研究中应有一席之地

在天文学的研究中，中国理应有一席之地。何子山说，在过去10年内，世界上发展最快的学科包括物理和天体物理，并且两者之间关系愈加密切。比如，在天体物理领域，科学家们发现了暗物质、暗能量，这些概念在理论物理界也非常重要。物理学和天体物理学之间的关系，变得愈来愈密切。

这是因为，所有宇宙中的发现都依赖于望远镜和新科技。“以往的黑洞研究中，我们使用了哈勃空间望远镜和很多大型地面望远镜，包括射电望远镜、X射线望远镜等。在中国，直到目前我们并没有好的望远镜设备。”何子山告诉记者，现在他的团队第一次有机会建设大型望远镜，包括贵州的五百米口径球面射电望远镜（FAST），在河北省兴隆县建设的大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST），以及我国计划于明年发射的硬X射线调制望远镜（HXMT）等。

尽管在北大，我所在的科维里研究所也不过成立7年而已，物理学在中国高校中也应该大规模发展。”在何子山看来，拓展这个学科不仅仅是为了科学研究，更因为这是一个能够让人们更好地接触和了解科学的学科。

他告诉记者，在美国，几乎所有的物理科研单位，甚至是很小的科研单位，都称之为“物理和天文学”，尽管其中只有5%-10%的天文学，但对于本科生而言，天文是激起科学兴趣很好的载体，也是科学教育的很好媒介，所以，天文学就是最有趣、最美好的应用物理学。

文汇报记者 姜澎 张鹏