2018年9月18日，應中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院、物理學(xué)院邀請，美國明尼蘇達大學(xué)物理與天文系教授、中國科大少年班85級校友，錢(qián)永忠教授來(lái)訪(fǎng)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，并在東區水上報告廳為全校師生做了一場(chǎng)以“我們的太陽(yáng)系：是什么引發(fā)了它的形成？”為題的學(xué)術(shù)報告。本次報告作為物理學(xué)院“60周年校慶系列報告”之一，面向全校師生，主要講述了對太陽(yáng)系形成研究方面的最新進(jìn)展。本次報告由天文與空間科學(xué)學(xué)院吳雪峰副院長(cháng)主持。
錢(qián)永忠教授介紹，大約46億年前，某個(gè)事件擾動(dòng)了一團氣體和塵埃，使之發(fā)生引力塌縮，進(jìn)而導致了太陽(yáng)系的形成。一個(gè)假設是：附近的一顆恒星在其演化終結時(shí)爆炸產(chǎn)生的超新星是“罪魁禍首”。錢(qián)永忠教授與其合作者研究了關(guān)于放射性核的隕石數據和以前基于這些數據的工作，發(fā)現它們對這個(gè)假設尚無(wú)定論。根據最近關(guān)于超新星及其影響恒星形成的模型，錢(qián)永忠教授闡述了如何利用這些結果為研究太陽(yáng)系的形成開(kāi)辟新的方向。
錢(qián)永忠教授描述了在太陽(yáng)系誕生之前，許多代的恒星如何通過(guò)核反應制造對應于元素周期表的各種原子核并在演化終結時(shí)把這些核貢獻給形成太陽(yáng)系的星云。這些貢獻者中的最后一個(gè)很可能是顆初始質(zhì)量不超過(guò)太陽(yáng)12倍的低質(zhì)量超新星，并且它爆炸產(chǎn)生的沖擊波還可能觸發(fā)了太陽(yáng)系的形成。任何超新星在爆發(fā)時(shí)會(huì )產(chǎn)生一些放射性核，其中有的壽命僅為幾千萬(wàn)年甚至更短。雖然這些放射性核早已消失，但它們的衰變產(chǎn)物仍然可以在隕石中找到。隕石分析表明，在早期太陽(yáng)系中有十來(lái)種短壽命核，而它們的含量為尋找最后貢獻的超新星提供了最好的線(xiàn)索。鈹-10具有四個(gè)質(zhì)子和六個(gè)中子，它的壽命只有二百萬(wàn)年。長(cháng)期以來(lái)，研究者認為隕石中的鈹-10只能由宇宙射線(xiàn)產(chǎn)生，但錢(qián)永忠教授的團隊發(fā)現，鈹-10很容易在超新星爆發(fā)過(guò)程中由中微子轟擊星體內部的碳核形成，并且它相對于其它短壽命核的產(chǎn)量對超新星的初始質(zhì)量非常敏感。綜合現有的隕石數據，低質(zhì)量超新星是鈹-10、鈣-41、鈀-107等短壽命核的最佳來(lái)源。而要真正確認低質(zhì)量超新星的觸發(fā)假說(shuō)，還需要更多的研究，包括太陽(yáng)系形成的環(huán)境以及超新星物質(zhì)的注入。但有理由相信，我們太陽(yáng)系的誕生建立在諸多恒星死亡的基礎上，并且有顆附近的超新星在太陽(yáng)系誕生前夕爆發(fā)，從而提供了一些在隕石中找到的短壽命核。
附報告人簡(jiǎn)介：
錢(qián)永忠，1985年考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班，1989年通過(guò)中美聯(lián)合招考物理研究生項目(CUSPEA)進(jìn)美國加州大學(xué)圣迭戈分校物理系，1993年獲得博士學(xué)位。現為美國明尼蘇達大學(xué)物理與天文系教授，博士生導師，美國物理學(xué)會(huì )會(huì )士，中國教育部長(cháng)江學(xué)者。2000-2004年獲美國能源部杰出青年研究者獎，2004-2006年獲美國明尼蘇達大學(xué)麥克奈特校長(cháng)特選教員獎，2012-2013年獲國家自然科學(xué)基金委員會(huì )海外及港澳學(xué)者合作研究基金，2013-2014年獲國家外國專(zhuān)家局“重點(diǎn)引進(jìn)專(zhuān)家”稱(chēng)號。現為國際期刊《原子核與粒子科學(xué)年度評論》、《物理評論C》和《中國科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》編委會(huì )成員。迄今發(fā)表SCI論文100余篇，被引用5000多次，其中13篇論文單篇引用超過(guò)100次，H因子為40。
錢(qián)永忠教授主要從事原子核天體物理領(lǐng)域的研究，在重元素合成，超新星爆發(fā)，中微子與原子核相互作用以及中微子振蕩等方面都做出了重要貢獻。由于他對理論原子核天體物理的貢獻，包括對通過(guò)快速俘獲中子過(guò)程制造重元素的研究，以及對超新星內中微子集體振蕩的理論研究，于2008年被選為美國物理學(xué)會(huì )會(huì )士。