恒星(如太阳)的内部结构及其物理属性、银河系中众多恒星周围气体的物理状态,以及所谓的活动星系核的运行等领域都属于现代天体物理学的范畴;而唐纳德·E·奥斯特布罗克(Donald E.Osterbrock,

 

　　1924～2007)对上述这些领域做出了极为重要的贡献。他用理论上的真知灼见和观察上的敏锐娴熟解决了这些领域中的核心问题。

 

　　奥斯特布罗克于1924年7月24日出生在美国俄亥俄州的辛辛那提市,父亲是一名电气工程学教授。早在上中学时,他就立志成为一名天文学家。在第二次世界大战结束后,他上了芝加哥大学。当时的芝加哥大学不仅是一个处于领先地位的物理学研究中心,而且还拥有一支杰出的天文学教师队伍。在名师恩里科·费米(Enrico Fermi,1901～1954)、格雷戈·温泽尔(Gregor Wentzel,1898～1978)、苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar,1910～1995)、奥托·斯特鲁维(Otto Struve,1897～1963)等人的熏陶下,奥斯特布罗克在理论和观察方面都打下了坚实的基础,这就是他后来研究生涯的根基所在。他的博士论文是由当时在芝加哥耶基斯天文台工作的钱德拉塞尔指导的,论题是星系与多变的恒星、气体和尘埃等介质引力作用的星系-恒星动力学研究。

 

　　奥斯特布罗克于1952年完成博士学业后,花了一年时间在普林斯顿大学做博士后研究。在当时,恒星的内部结构及其演变是普林斯顿大学的热门研究主题。他对类似太阳的小质量恒星——即所谓的红矮星,其半径和发光度尚未被当时的理论正确预言——产生了兴趣。奥斯特布罗克为使理论和观测统一起来,他提出:是对流的能量传输,连同气体的大量涡旋运动——而不是以前普遍假设的热辐射——输送了这些恒星外围部分的能量。受奥斯特布罗克的影响,当时在普林斯顿大学的另一名访问学者利用传统模型成功地计算出了红巨星的第一个模型。

 

　　1953年,奥斯特布罗克应邀加盟加州理工学院刚刚组建的天文学系。奥斯特布罗克在那儿的早期观测项目是研究恒星的演变,即研究银河系中的“球状星团”,包括邻近星系中的“球状星团”。此后,他的研究方向受天文学家迈克尔·西顿(Michael Seaton)的一篇论文的影响而改变。西顿的论文论及了电子和氧离子交互作用概率的计算结果,奥斯特布罗克利用他的理论着手对来自宇宙的离子化气体区域(即星云)的O+辐射及其他离子辐射进行了深入地研究。不久,他就确立了自己作为世界上气态星云研究领域主要权威之一的地位。

 

奥斯特布罗克夫妇与俄亥俄大学天文学教授乔·希尔兹(左一)、布赖恩·麦克纳马拉在小教授书店留影。书店门前展出的是奥斯特布罗克的各种书籍。

 

　　接着,奥斯特布罗克开始在加州理工学院指导一批博士研究生,其中许多人后来都事业有成——4人成为重点天文台的台长。1958年,奥斯特布罗克协助威斯康星大学创立了世界一流的天文学系,并成功地对气体星云进行了研究。

 

　　1960年代初发现的类星体(AGN,在分光观测中,类星体的谱线具有很大的红移,但不像恒星,因此称它为类星体)增强了人们对河外星系的研究兴趣。AGN的光谱往往受制于那些在气体星云中看到的类似发射谱线,尽管其物理性状明显不同,奥斯特布罗克因此而处于一个揭开AGN谜团的理想位置。这样的研究主导了他此后的研究生涯,而且他还就这一研究写了一部经典的教科书——《气体星云的天体物理学》,现在已经出到第3版。

 

　　1973年,奥斯特布罗克成为加利福尼亚大学圣克鲁斯校区利克天文台的台长。该天文台拥有一台3米镜径的望远镜,配备有先进的电子光谱仪,用于奥斯特布罗克的AGN研究非常理想。在这段时间里,奥斯特布罗克在一大批学生的协助下完善了不同类型AGN的分类表,而且还逐步改进了AGN结构的物理模型和几何模型。

 

　　虽然奥斯特布罗克尽力腾出大约一半时间用于研究,但他还是非常恪守自己的管理职责。在他的任期内,利克天文台的仪器设备得到迅速改善,最值得骄傲的工程是在一个远离人类灯光污染的“暗”场所建造一架10米镜径的望远镜。这项工程出现了两个有竞争力的设计,其中一个设计是用整块薄型新月形透镜制作主镜,而另一设计则使用由分割反射面构成镶嵌式主镜。新月形主镜的制作相当容易,而镶嵌式主镜则更有挑战性,且重量较轻。两种方案都有强劲的支持者,但奥斯特布罗克还是巧妙地作出了选择:分割反射望远镜。其结果是在夏威夷的莫纳克亚山上建造了两座凯克天文望远镜,这是现有最大的光学红外线望远镜。

 

利克天文台

 

　　后来,奥斯特布罗克自感不适于再领导利克天文台的工作,当一个新的天文台在建的时候,他辞去了台长职务,并于1981年重返校园继续他的研究。在他后来的岁月里,尤其是1991年退休后的日子里,他居然梅开二度,成了一名天文史学家,写了几部颇受欢迎的利克天文台、耶基斯天文台传记、台史。2004年,校方为庆贺奥斯特布罗克80寿诞举办了为期3天的专题研讨会,吸引了众多天文学家和与天文学相关的历史学家的参加,其中许多人是他以前的学生和同事。奥斯特布罗克还是科学家中最善交际者,在聚会的咖啡时间和午餐时间里,总有人围着他转,不时传出阵阵笑声,这些场面将永远铭刻在满座来自世界各地的同仁和挚友的记忆之中。

 

　　2007年1月11日,奥斯特布罗克病逝,享年83岁。8月2日～3日,纪念奥斯特布罗克的座谈会再次在加利福尼亚大学圣克鲁斯分校举行。