综合新闻

英国埃克塞特大学Isabelle Baraffe教授做客第30期李政道讲座

揭示恒星内部的秘密:多维流体动力学模拟的新视角

3月5日,英国埃克塞特大学(University of Exeter)知名天体物理学家Isabelle Baraffe教授应邀做客第30期李政道讲座,以“Inside Stars: Secrets Revealed by Multi-Dimensional Hydrodynamical Simulations of Stellar Interiors”为题,为现场及线上听众带来了一场兼具深度与启发性的前沿学术报告。李政道研究所副所长杨小虎、讲席教授赖东等近60位师生现场参会,寇享直播平台累计观看达1.2w人次。本期李政道讲座由赖东主持。

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Baraffe教授在报告中系统介绍了恒星内部复杂的物理过程,包括对流、波动、不稳定性以及物质与角动量的输运机制,并强调了这些过程对恒星结构与演化的深远影响。她指出,传统的一维恒星演化模型自1950年代以来虽广泛应用,但因依赖唯象处理和自由参数校准,难以准确描述真实的恒星内部动力学行为。为突破这一瓶颈,她带领团队开发了多维恒星流体动力学数值模拟程序MUSIC(Multidimensional Stellar Implicit Code),该程序结合真实物态方程与不透明度,能够在二维/三维球坐标系下模拟恒星内部的对流、波动与混合过程。Baraffe教授展示了MUSIC在太阳型恒星与大质量恒星中的最新应用成果。例如,模拟揭示了穿透性对流柱(plumes)在辐射层中的行为特征,并提出可用于一维模型的对流混合层宽度标度律。她还介绍了由对流激发的内部重力波在恒星外层传播过程中的强烈衰减现象,指出其对局部加热与恒星结构演化可能产生重要影响。这些研究成果不仅有助于修正传统模型中的关键参数,也为星震学观测提供了理论支撑。

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在互动环节中,现场师生围绕对流边界混合的物理机制、多维模拟与观测的结合路径等问题与Baraffe教授展开深入讨论,现场气氛热烈。

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讲座最后,赖东教授代表李政道研究所向Isabelle Baraffe教授颁发了“李政道讲座”纪念证书及定制卡通画像,感谢她为师生带来的精彩报告。

Isabelle Baraffe简介

Isabelle Baraffe是埃克塞特大学天体物理学讲席教授,自2010年起在该校任教。在加入埃克塞特大学之前,她曾任法国里昂天体物理研究中心(CRAL)的天体物理学教授,里昂高等师范学校物理系副教授,在德国哥廷根大学天文台以及德国加兴的马克斯·普朗克天体物理研究所从事博士后研究。Baraffe在恒星与行星物理及演化、恒星流体动力学、系外行星以及行星大气动力学等领域做出了重要贡献。她所取得的成就获得了广泛认可,并因此荣获多项重要奖项,包括2025年法国科学院宇宙奖章、2024年英国物理学会弗雷德·霍伊尔奖、2023年欧洲天文学会的洛德韦克·沃尔彻讲座奖,以及2020年维克托·安巴楚勉国际科学奖。

李政道研究所
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