超新星研究会是下一个天文学诺奖吗︱诺奖前瞻

又到了一年一度的诺奖季，每年诺贝尔奖正式揭晓之前，围绕诺奖得主的预测总会先热闹起来。在中，我们发现有六个天文学奖项可以视作所谓的「诺奖风向标」，那些拿到这六个奖项的天文学家再进一步成为诺奖得主从概率上说相对其他学者会更高。

2026年邵逸夫天文学奖、科维理天体物理学奖、格鲁伯宇宙学奖都已经公布了新科得主，名单如下：

• 邵逸夫天文学奖[1]：野本憲一（Ken'ichi Nomoto）、斯坦·伍斯利（Stanford E. Woosley）

• 科维理天体物理学奖[2]：瓦西里·别洛库罗夫（Vasily Belokurov）、阿米娜·赫米（Amina Helmi）和罗德里戈·伊巴塔（Rodrigo Ibata）

• 格鲁伯宇宙学奖[3]：阿列克谢·菲利片科（Alexei V. Filippenko）、野本憲一（Ken'ichi Nomoto）和斯坦·伍斯利（Stanford E. Woosley）

值得关注的是邵逸夫天文学奖和格鲁伯宇宙学奖得主存在重叠，2018年也出现过邵逸夫奖与格鲁伯奖得主重叠（得主为让-卢普·皮热（Jean-Loup Puget），普朗克卫星项目领导人之一），再上一次出现这个情况则是2016年，那一年还要加上科维理奖，引力波的成功观测实现了天文学三大奖在同一年的「一键三连」，并且在次年拿下诺贝尔物理学奖。

历史上另一个类似的情况是遥距超新星揭示宇宙加速膨胀的研究，相关学者代表在2006年，2007年先后获得邵逸夫奖和格鲁伯奖，并在2011年荣膺诺贝尔物理学奖。

不管最终结果如何，野本憲一与伍斯利成为又一组诺贝尔物理学奖的有力竞争人选目前来看是毫无疑问的。两人的研究实际上可以看作是2011年诺贝尔物理学奖获奖研究的基石以及1983年诺贝尔物理学奖获奖研究的延续。

野本憲一和伍斯利建立了现代超新星理论的重要基础。他们从恒星演化出发，通过恒星内部的核反应、核心坍缩、热核爆炸以及核合成计算，尝试把一颗恒星从诞生一直计算到死亡。野本憲一很早便系统研究了吸积白矮星模型，并发展了碳燃烧导致的Ia型超新星模型，由此建立起白矮星如何达到失稳状态、如何发生热核爆炸，以及爆炸能够产生多少镍和铁族元素的定量描述。他还研究了电子俘获超新星、SN 1987A以及更为极端的极超新星（hypernova），把不同类型的恒星爆炸逐渐纳入统一的理论框架。

伍斯利则尤其关注大质量恒星的演化与死亡。他与合作者计算了不同初始质量和金属丰度的大质量恒星模型，并进一步计算恒星爆炸过程中各种元素和同位素的核合成产额。这些工作建立起了一条重要的对应关系：一颗恒星原本有多大、内部经历了怎样的演化、最后以什么方式爆炸，最终会决定它向宇宙中释放出什么样的元素。随后，这些超新星产额又被用于银河系化学演化研究，使天文学家能够从今天恒星的元素丰度反推早期恒星和超新星对宇宙化学组成的贡献。

这种理论研究也不断把恒星爆炸与更加极端的天体现象联系起来。伍斯利提出的坍缩星（collapsar）模型把快速旋转的大质量恒星坍缩、黑洞形成、吸积盘和相对论喷流联系起来，为长伽马射线暴提供了重要理论框架；野本憲一对极超新星的研究则进一步建立了极端超新星与伽马射线暴之间的联系。由此，大质量恒星的死亡不再只是一个局部的恒星物理问题，而是与黑洞形成、伽马射线暴以及重元素合成等一系列宇宙现象联系在了一起。

野本憲一与伍斯利属于理论家，而今年同为格鲁伯宇宙学奖得主之一的菲利片科则是观测家。

阿列克谢·菲利片科（Alexei V. Filippenko）

菲利片科通过对大量超新星进行光谱和光度观测，推动了不同类型超新星的分类，并通过SN 1991T、SN 1991bg等事件揭示Ia型超新星并不是完全相同的「标准烛光」。这种研究一方面帮助天文学家理解不同超新星背后的物理机制，另一方面也促使人们建立更加可靠的超新星距离标尺。

菲利片科曾参与1990年代末利用遥远Ia型超新星研究宇宙膨胀的工作。通过比较这些超新星的实际亮度与不同宇宙学模型的预期，研究团队发现遥远超新星比减速膨胀宇宙模型所预期的更暗，由此发现宇宙膨胀正在加速（即2011年诺贝尔物理学奖获奖研究）。这一发现最终成为现代暗能量宇宙学的重要起点。菲利片科同时推动建设KAIT和LOSS自动化超新星巡天，使超新星观测从发现少数偶然事件逐渐发展成能够持续、大规模获取数据的系统性研究。

最后顺带说说今年的科维理天体物理学奖。瓦西里·别洛库罗夫（Vasily Belokurov）、阿米娜·赫米（Amina Helmi）和罗德里戈·伊巴塔（Rodrigo Ibata）因为揭示了银河系过去发生的大规模并合事件，以及这些并合留下的化石证据，共同获得这一奖项。

他们的工作表明银河系其实是一个经历过无数次吞并和重组的宇宙幸存者。其中最具代表性的案例，就是伊巴塔等人发现的人马座矮星系。这个小星系正在被银河系的引力逐渐撕碎，其恒星已经形成巨大的潮汐流，仿佛一条环绕银河系的星之尾巴。这成为银河系通过吞并其他星系持续成长的重要直接证据。

别洛库罗夫进一步发现并研究了大量恒星流，把天空中原本看似杂乱的恒星运动联系起来。他证明，这些恒星流并不是随机分布的，而是许多过去被银河系吞并的矮星系和星团留下的残骸。更重要的是，恒星流不仅可以告诉我们银河系过去吃掉了谁，还能够帮助我们研究银河系本身的引力场以及暗物质晕的性质。赫米则通过Gaia卫星提供的大规模恒星位置和速度数据，结合恒星的化学组成，识别出了银河系历史上一次极其重要的并合事件，即通常所说的Gaia–Enceladus或Gaia Sausage事件。大约数十亿年前，一个相当规模的星系被银河系吞并，大量外来的恒星最终遗留下来，并对银河系晕和星系盘的结构产生了深刻影响。恒星的运动和化学组成因此成为一种类似考古遗迹的证据，让天文学家可以从今天看到的银河系反推出它数十亿年前经历过什么。

参考&拓展

[1]https://www.shawprize.org/en/prizes-laureates/astronomy/year-of-laureates/2026-astronomy

[2]https://www.kavliprize.org/prizes/astrophysics/2026

[3]https://gruber.yale.edu/prize/2026-gruber-cosmology-prize

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