梅根·霍尔：我们知道夜晚的星星会闪烁，但这些气体球内部到底发生了什么？康妮·艾尔茨使用观测和复杂的数学来回答这个问题。
她与约尔根·克里斯滕森-达尔斯加德和罗杰·乌尔里希分享了2022年卡弗里天体物理学奖，以表彰他们研究恒星脉动以了解其内部运作的工作。
大众科学定制媒体与卡弗里奖合作，与康妮进行了交谈，以了解更多关于她对这项工作的贡献。
霍尔：康妮·艾尔茨一生都在仰望天空。
康妮·艾尔茨：人们告诉我，我今天仍然这样做。当我走出房屋或建筑物时，我会自动抬头。
霍尔：这一切都始于她还是个小女孩的时候。她的家人住在一条偏远的沙路上，没有路灯，所以她能很好地看到星星。
艾尔茨：所以，抬头看对我来说很自然。我只是好奇天空中这些小小的点里面发生了什么。
霍尔：她梦想成为一名天文学家。
艾尔茨：但你知道，我来自一个工人家庭。所以我与任何文化生活或高等教育没有任何联系，可以这么说。
霍尔：康妮认为她的梦想遥不可及。但这一切在她与她的小学校长谈话后发生了改变。他注意到她在数学方面很出色。
艾尔茨：他真的问，“你以后想成为什么？”所以我说，“好吧，如果我可以选择，我想成为一名天文学家，但我的母亲希望我成为一名裁缝。而我一点也不喜欢。”
霍尔：她的校长也不喜欢这样，所以他和康妮一起制定了一个十年计划。他甚至和她的母亲谈了谈。
艾尔茨：他说，“我会说服你的母亲，我会告诉她，你未来的发展会好得多，而且我确信我可以让她同意你去一所数学很多的预备大学的中学。”
霍尔：计划奏效了。经过很多努力，包括乘坐三小时的公共汽车和自行车去她的中学，康妮发现自己身处一个博士课程中，学习天体物理学。那时，她专门研究的不仅仅是任何恒星，而是大恒星。
艾尔茨：所以，我的博士课题是研究比太阳质量更大的恒星。这些恒星实际上旋转得非常快。
霍尔：为了让你了解这些恒星的移动速度有多快，康妮说，我们的太阳大约需要一个月才能完成一次旋转。她研究的大恒星只需一天就能旋转一周。
艾尔茨：当一个气体球快速旋转时，它的物理和化学性质比太阳之类的恒星更复杂，所以我想了解这一点。
霍尔：当她研究这些恒星如何旋转的难题时，康妮参加了她的第一次学术会议。
艾尔茨：我不太理解所有演讲。当你作为学生参加第一次会议时，情况就是这样。但史蒂夫·卡瓦勒教授的演讲让我印象深刻。
霍尔：他也在研究恒星。但他使用的技术类似于科学家研究地球深层内部的方式。
艾尔茨：如果我们想了解我们星球深处发生了什么，我们不能钻洞。因为我们不能深入到足够深的地方。所以，地球的地震学家利用地震。因为地震会产生波，这些波会在我们的星球内部传播。它们是地震学家深入了解我们星球深处的物理和化学性质的工具。
霍尔：恒星可能只是看起来像天空中的小点，但它们也有自己的地震。当恒星中的气体加热和冷却时，会导致表面发生脉冲。
艾尔茨：因此，这些微小的波动会使恒星的亮度随时间发生变化。因此，通过测量这些亮度变化，我们可以推断出恒星内部实际发生的波的频率。因为它不仅仅是表面，它是全球性的上下移动，气体也是如此。
霍尔：这种方法被称为星震学，康妮会议上的教授正在使用它来了解坍缩恒星的旋转。
艾尔茨：对我来说，那真是大开眼界。我想，如果我能得到测量数据，我就可以把它应用到我的巨型恒星上。
霍尔：但那是在 90 年代，在科学家拥有在太空中观测星震的工具之前。当时，星震学家必须从地球上测量这些脉冲。至少需要十年时间才能收集到足够的数据来了解巨型恒星内部的脉动波。但这并没有困扰康妮。
艾尔茨：我不介意有一个需要很长时间的计划。这根本不会吓到我。相反，我觉得这很有动力。
霍尔：所以，当她的学术导师放弃了他已经研究了 10 多年的恒星时，康妮继续研究。
艾尔茨：每当他送我去望远镜时，我都会秘密地继续监测那颗特定的恒星。我不知怎的就一直监测到望远镜被拆毁。
霍尔：到那时，康妮已经有了关于这颗恒星的 21 年数据。在她的圣诞假期，她决定分析这些数据。只是为了好玩。
艾尔茨：你看，我的工作就是我的爱好。我只是喜欢我做的事情。最愉快的事情就是分析恒星。在我确定我不会再从望远镜那里得到任何数据之后，我一直在分析这颗恒星，因为望远镜已经关闭了。所以对我来说，那是一个好时机，我说，“好吧，这颗恒星现在要么做，要么永远不做。”
霍尔：康妮坐在楼上的客厅里开始处理数据，而她的女儿在楼下涂色。
艾尔茨：然后突然间，我看到了这些频率。
霍尔：不止一个频率。而是六个。足以找出恒星的内部旋转。以前从未有人这样做过。
艾尔茨：这实际上是除了太阳之外第一颗我们测量了内部旋转速度的恒星。这是我们领域的一个突破。
霍尔：康妮简直不敢相信。
艾尔茨：我当时在喊，“哇！” 你知道，“为什么我以前没看到这个？”你知道，因为一旦你发现了什么，它就变得如此显而易见。
霍尔：但在楼下，她的女儿无动于衷。
艾尔茨：她问发生了什么事。然后我试图向她解释我发现了什么。然后她就说，“那又怎样，”你知道吗？[笑声]。她当时六岁，你知道吗：“那又怎样？书呆子妈妈发现了什么，又在假期工作。”
霍尔：她的同事们的反应更好。康妮的研究发表在《科学》杂志上。它为寻找其他恒星的内部旋转模式提供了一个模板。
艾尔茨：我们作为一个团体意识到，好吧，我们想这样做，不是对一颗恒星，而是对数百颗恒星，因为它们的旋转方式都不同。但是你不能等待 20 年 100 次，你知道吗？
霍尔：所以，康妮帮助组织了一项大规模的数据收集计划。
艾尔茨：涉及地球周围数十名天文学家，他们坐在不同天文台的望远镜旁。
霍尔：这个全球项目使得有可能避免你在独自观察恒星时自然发生的一些数据空白，当白天或恶劣天气阻碍观察时。更多信息加快了解码所需的时间。
艾尔茨：你可以在大约不到两年的时间内完成同样的研究，你知道吗，而不是 20 年。
霍尔：但是，当观测从地球转移到太空时，该领域又向前迈进了一大步。像开普勒太空望远镜这样的任务使得研究你在陆地上甚至看不到的恒星成为可能。
艾尔茨：我们已经掌握了方法。这只是获得更多数据的问题。然后开普勒任务给了我们成千上万颗具有此类数据的恒星。
霍尔：从那以后，星震学领域的工作得到了蓬勃发展。而康妮正处于其中的中心。她与唐·库尔茨和她的卡弗里奖共同获得者约尔根·克里斯滕森-达尔斯加德共同编写了该领域的第一本教科书。她还花时间培养下一代科学家。
艾尔茨：如果算上硕士、博士生和初级博士后，我已经指导了 100 多人，这算很多了。
霍尔：但她的影响远远超出了那些直接的指导。几十年来，她一直领导着招募不同背景的学生并将更多女性带入科学领域的计划。
艾尔茨：对我来说，作为一个人，我做自下而上的包容性是很重要的。每个人都有机会做出贡献。
霍尔：她说这种对多样性的追求可能来自于她自己的故事，当时一位支持她的老师的帮助改变了她从裁缝到科学家的道路。
霍尔：康妮·艾尔茨是比利时鲁汶大学的天体物理学教授。今年，她与约尔根·克里斯滕森-达尔斯加德和罗杰·乌尔里希分享了卡弗里天体物理学奖。
卡弗里奖旨在表彰科学家在天体物理学、纳米科学和神经科学领域的突破，这些突破改变了我们对宏大、微小和复杂事物的理解。
卡弗里奖是挪威科学和文学院、挪威教育和研究部以及位于美国的卡弗里基金会之间的合作关系。
这项工作由大众科学定制媒体制作，并通过卡弗里奖的支持得以实现。
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