介绍:
你好，这里是百利留学声，我是为你带来100位诺奖得主传奇故事的Yoyo老师。2013年，著名科学杂志Nature曾经采访过盖兹，盖兹说自己一直都是一个科研技术控：“我喜欢冒险尝试新技术，也许行不通，但可能会打开一扇理解宇宙的新窗口，回答一些你甚至都不知道去问的问题。”
对于那时正在加州理工学院读博的盖兹来说，散斑成像就是一个很有趣的新技术。其实牛顿时期的学者就注意到了散斑现象，物理学家发现散斑可以作为信息载体而用于图像处理，通过傅里叶变换重建原始图像。随着之后数十年的发展，散斑成像技术在可见光波段的应用已经非常成熟，但是还未曾在天文观测中起到大的贡献。盖兹受到启发加入了一个研发一种基于红外线的散斑成像技术的科研小组，负责编写图像分析软件，使设备拥有尽可能高的分辨率。
1992年，盖兹获得了博士学位，在完成了两年的博士后研究之***职了加州大学洛杉矶分校，因为这里有10米口径的凯克望远镜。凯克望远镜被盖兹称为自己“成功研究银河系中心黑洞的关键。”在1974年美国天文学家发现了距离地球约26000光年的射线源人马座A*之后，天文学家们一直无法判断人马座A*到底是不是黑洞，盖兹领衔的团队便在上世纪90年代加入到人马座A*的研究中来。盖兹通过对人马座A*周围恒星运动轨道和周期的观测，以此推算中心天体的质量，尤其是距离中心最近的天体，因为那里的天体将决定中心物质的质量上限。
为了追踪人马座A*周围的天体，盖兹向凯克天文台台长希尔顿•刘易斯提出了一个棘手的要求——把散斑成像技术加入凯克望远镜的红外照像机。一开始刘易斯***，但拗不过盖兹的坚持，他在不断让步的过程中还是同意了盖兹冒险的技术探索。1998年，盖兹团队的散斑成像技术让凯克望远镜观察人马座A*中心区域精度提高了4倍，通过观测得到的数据，当时她们计算银河系中心的黑洞为260万倍太阳质量。
之后为了观测较暗的恒星，盖兹团队还开发了适用于凯克望远镜的自适应光学系统，这也是当时在天文学届非常先进的技术。盖兹比喻说：“大气就像游乐园里的哈哈镜，本来星空图像被扭曲了，我们要做一个反向形状的镜子以抵消被扭曲的效果。”经过盖兹团队的研究和观测，她们开发的程序让天文图像比之前清晰了20倍，每年她们都通过凯克望远镜拍下恒星的照片，最终发现了证明人马座A*是黑洞的证据。
2002年，盖兹团队通过散斑成像和自适应光学系统加持下的凯克望远镜得到的数据，计算得到了人马座A*周围一颗恒星的完整轨道。这颗恒星是距离射线源中心第二近的恒星，是位于人马座A*半径一角秒内的天体，因此被命名为S0-2。S0-2的轨道周期只有不到16年，而太阳围绕银河系中心运动一周要2亿多年；S0-2最接近人马座A*中心时的距离只有120个天文单位，不到冥王星到太阳距离的两倍。理论计算表明，人马座A*约有400万倍太阳质量。在如此之小的范围内存在如此巨大的质量，盖兹说：“这就是黑洞存在的证据，我们别无选择。”也正是因为这一伟大的发现，盖兹在2020年获得了诺贝尔物理学奖，成为了第一位获奖的女天学文学家。
盖兹一直以女性榜样的身份从事着科学事业，同时她也希望有更多的女孩加入这一领域。明天的留学生节目我将为你带来盖兹故事的最后一期，与你分享科学领域的女性力量。不要忘记下载百利天下教育APP，持续收听哦！感谢你的聆听，我们明天见！
大家还在听
