安东尼•休伊什（1924—2021）

编译 许林玉

安东尼•休伊什（Antony Hewish）是射电天文学的先驱。他的学生约瑟琳•贝尔•伯奈尔（Jocelyn Bell Burnell）首次探测到一种奇怪的射电源闪烁，随后他们证实这是人类发现的第一颗脉冲星。那些辐射源如同灯塔的光束，以精确的时间间隔发射出强烈的无线电脉冲。这些神秘的光源被戏称为“小绿人”，并很快被确认为恒星演化的终点之一——磁化的旋转中子星。1974年，休伊什凭借在该发现中发挥的决定性作用，获得诺贝尔物理学奖。1977年至1989年，他担任剑桥大学射电天文学团队负责人；1982年至1988年，他还兼任穆拉德射电天文台负责人。休伊什于2021年9月13日去世，享年97岁。

脉冲星的发现开辟了新的研究领域——高能物理学和相对论天体物理学。它证实了20世纪30年代所预测的中子星的确存在，并表明在研究中子星的结构和稳定性时，爱因斯坦的广义相对论至关重要。

作为英国剑桥大学卡文迪许实验室射电天文学小组的成员，休伊什最初在物理学家马丁•赖尔（Martin Ryle）的领导下工作。赖尔和休伊什合著了关于综合孔径技术的论文，两人还共享了1974年诺贝尔物理学奖。

休伊什成长于英国滨海小镇纽基，并在那里对海洋和船舶产生了浓厚兴趣。1944年，在剑桥大学自然科学本科专业学习两年后，他被派往英国马尔文无线电通信研究所服兵役。当时，赖尔是雷达反干扰措施的负责人，而休伊什负责研制一种用于干扰敌方夜航战斗机截击雷达的装置。他记录下了自己“检查地面天线的辐射模式时，如何蹲伏在B-17轰炸机的气流中，同时遭到碎石、死兔子等的轰击”。

1946年，休伊什回到剑桥大学继续本科学业。彼时，科学界刚刚发现太阳等天体均会发射无线电波，他因此毅然留在剑桥，加入赖尔新成立的射电天文学小组。在接下来的十年，休伊什研制了一系列创新型射电望远镜。

休伊什是该小组射电闪烁方面的专家。1951—1952年，他详尽地对射电源闪烁理论进行了研究。1954年，他注意到，由于行星际介质中等离子体具有不规则性，因此可以在小角直径的射电源观测到强闪烁现象。1964年，他在致密射电源中又观测到了这种闪烁现象，其中许多射电源是新发现的射电类星体。休伊什意识到，一个旨在探测低频闪烁的大型阵列望远镜将解决三大天文学问题：发现更多射电类星体、测量类星体角度以及确定太阳风的结构和速度。他争取到了17 286英镑的研究经费，并在离剑桥大学不远的穆拉德射电天文台设计和建造了一个面积为18 200平方米的阵列望远镜。

1965年10月，伯奈尔以毕业生的身份加入该团队，主要负责连接偶极子的电缆网络。阵列望远镜于1967年7月投入使用后，伯奈尔对每天接收的大量数据进行纯人工的分析。8月6日，她注意到一个发射未知无线电信号的奇怪闪烁源。11月28日，这些明显的闪烁被证实是一系列以1.33秒为间隔发送的稳定脉冲，而此前从未观测到该现象。伯奈尔发现了三个类似的射电源，其中一个的周期仅为0.25秒。

这一成果发表在《自然》杂志上。几个月后，当时任职于美国康奈尔大学的前剑桥大学物理学家托马斯•戈尔德（Thomas Gold）证实，这些脉冲星就是磁化的旋转中子星。在之后的几年里，其他研究人员发现了许多射电脉冲星，包括可用于精确检验广义相对论的中子星双星系统。天文学家还推断，脉冲星轨道的加速是由引力辐射引起的。

休伊什还利用闪烁技术研究行星际天气。特别值得一提的是，他发现大规模太阳等离子体爆发可能会影响GPS导航。

休伊什勇于创新，深知即便使用低成本射电望远镜，只要有一支爱岗敬业的小团队，也可以成就大事。

资料来源 Nature