Lars Bildsten vinder 2017 Dannie Heineman-prisen for astrofysik

American Institute of Physics (AIP) og American Astronomical Society (AAS) meddelte i dag, på vegne af Heineman Foundation for Research, Pædagogisk, velgørende, og videnskabelige formål, at den californiske astrofysiker Lars Bildsten er vinderen af ​​2017 Heineman-prisen for astrofysik, en fornem hæder, der uddeles årligt for at anerkende væsentlige bidrag til feltet.

Bildsten er direktør for Kavli Institute for Theoretical Physics ved University of California, Santa Barbara, og Gluck professor i teoretisk fysik ved UCSB. Ved at genkende Bildsten, AIP og AAS citerede ham for "hans lederskab og observationsbaserede teoretiske modellering, der har givet grundlæggende indsigt i stjernestrukturens fysik og evolution, kompakte genstande, og stjerneeksplosioner."

"Vi ved alle, at stjernerne derude lyser op i vores univers, " sagde AIP CEO Robert G.W. Brown. "Men hvis job er det at oplyse stjernerne? I løbet af sin fornemme karriere, Bildsten har netop gjort det, " sagde Brown, "og vi er glade for at lykønske ham i dag med at vinde denne prestigefyldte pris."

Undersøgelse af stjerners livscyklusser

Bildstens forskningsfelt er stjerneastrofysik, hvor han udforsker de forskellige faser af stjerners liv – fra deres begyndelse til når de eksploderer eller forsvinder. Mens hans arbejde omfatter hele spektret af stjernernes levetider, Bildstens indsats fokuserer primært på at studere stjerner, der på en eller anden måde hurtigt ændrer sig. Dette kan betyde, at stjernerne udviser blide svingninger eller er sprængt op, pludselig bliver lysere end deres værtsgalakse.

Undersøgelser fra nutidens rum- og jordbaserede teleskoper giver teoretiske astrofysikere enorme mængder data, giver dem mulighed for at omsætte det, observatører ser, til kvantitativ forståelse.

Ved at studere stjernernes svingninger, for eksempel, astrofysikere kan "prøve at udlede massen og radius af en stjerne halvvejs på tværs af galaksen, " sagde Bildsten. "Det er bemærkelsesværdigt, at vi kan gøre dette ved blot at måle lysstyrken af ​​en stjerne hvert 30. minut i fem år, hvilket er, hvad Kepler-rumfartøjet gjorde. Det er det, teoretisk fysik handler om – at have en forståelse, der giver dig mulighed for at bruge observationsdata til at lave direkte slutninger om universet – og det er ret dybtgående, " han sagde.

Et andet område af interesse for Bildsten er supernovaer, stjerner med mindst 10 gange Solens masse, der kun lever i kort tid, astronomisk set - i størrelsesordenen 50 millioner år - eksploderer derefter.

"Disse massive stjerner er meget lysere og brænder hurtigt igennem deres brændstof, hvilket betyder, at deres levetid er kort, sagde Bildsten, forklarer sit arbejde. "Disse stjerner støder på deres død, fordi de løber tør for brændstof i deres centrum, når de ikke længere kan bruge fusion til at frigive energi. Så gennemgår de et sammenbrud i deres kerne, der fører til dannelsen af ​​det, vi kalder en "neutronstjerne." Det er et meget kompakt objekt, nogenlunde Solens masse, men med en diameter på kun 20 kilometer."

Når en stjerne begynder at kollapse og falde ind over sig selv, den møder denne tætte bold i midten, hopper tilbage og sender en chokbølge ud, der får stjernen til at eksplodere, sender sine rester ud i den omgivende galakse med en hastighed på 5, 000 til 10, 000 km i sekundet. Når en supernova bryder ud, kan den være lige så lysstærk som dens værtsgalakse i omkring en måned, og mange astronomer søger efter og studerer disse begivenheder meget detaljeret.

Data er med til at afmystificere nogle af universets bedst bevarede hemmeligheder. "Det har ført til et stort antal opdagelser, " sagde Bildsten. "En undersøgelse, jeg arbejdede på, Palomar Transient Factory, ledet af Shri Kulkarni hos Caltech, gjort det muligt at søge efter usædvanlige eller mærkelige begivenheder og endda regelmæssige, der kræver bedre forståelse."

Inden for komplekse områder er det ofte nødvendigt at fremme forståelsen i små trin. "En gang imellem får vi en af ​​de 'aha!' øjeblikke, hvor alt falder på plads, og vi indser, at vi har fået en ny, dybere forståelse, der ikke var der tidligere, sagde Bildsten. „Selvfølgelig, disse er spændende, men det sker ikke hver dag. Ved konstant at sondere, tænker, og gå i dialog med andre, og ser dataene, mens de kommer ind, disse ideer opstår. Så du kan sige, at jeg er 'observationsinspireret' "såvel som observationsbaseret."

Konstant dialog hjælper Bildsten med at forblive godt engageret med observatører. "Og det er den måde, jeg vælger at gribe videnskaben an, som jeg virkelig nyder, " sagde han. "Det giver mig mulighed for at holde mig ajour med, hvad der sker, og nogle gange hjælper det med fortolkningen af ​​indledende data, der ofte kan være ret forvirrende."

Denne tilgang førte for nylig til en ny forståelse af ekstremt lyse supernovaer med Dan Kasen, en lektor i fysik og astronomi ved University of California, Berkeley. "Astronomer fandt supernovaer, der var mere end 100 gange lysere end normalt, " sagde Bildsten. "Kasen og jeg har en fornuftig model for det, og test er godt i gang. Det er blot et eksempel på, hvordan det at holde sig ajour med, hvad der sker, kan føre til nye ideer."

Samarbejdsforskning er ekstremt vigtig for Bildsten. "Næsten alle mine præstationer har været gennem samarbejde med mine kandidatstuderende, postdocs, eller andre fremtrædende astrofysikere, " sagde han. "Dette har ikke kun gavnet min forskning, det har også tjent til at udvide min intellektuelle horisont og skubbe mig i nye retninger. Jeg takker dem alle!"

"Jeg er dybt beæret over at blive anerkendt af mine kolleger og kammerater, " tilføjede Bildsten, reflekterer over den nye pris. "Det er meget meningsfuldt for mig."