太空天文板

#實習 大學部天文物理實習機會統整

2022-04-23 18:25

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無論從物理還是地科的角度來看,天文都是相對受到主流媒體關注的領域,在報章雜誌上時不時就能看到相關的新聞。

但也因此,天文也是最受大眾誤解的領域之一。別說一般人,就算是大學生還是有很多人以為念天文是在看星星或是造火箭。而確實,撇開清大、中央、師大、台大等,多數台灣的大學並沒有足夠的天文課程,讓學生建立完整且正確的天文知識。即使學生想往天文領域發展,也很難靠自己找到足夠的資源。此時,參加暑期實習計畫就是很好的選擇。

目前(2022),台灣有三個定期舉辦的天文物理實習機會,分別是:

這些計畫的實習過程大同小異,主辦方會先在網站上公開今年有哪些老師開了什麼題目,讓學生準備備審資料報名參加。經過幾輪挑選和面試,最後獲選的學員可以在暑假跟著老師進行約兩個月的短期研究,並在暑假結束時報告。如果合作愉快,許多老師會詢問暑假後是否繼續跟著做,把題目完成發表論文等。

參與暑期學生計畫的主要優點包括:

  • 天文物理課程
    為照顧沒有太多天文物理基礎的參加者,多數暑期學校在剛開始幾週都會安排一系列課程/工作坊讓所有學員補齊基本的天文知識與技術(如 Linux, Python 的使用等)。

  • 第一手的學術研究經驗
    比起天文「知識」,其實更難自己學習的是業內人的思考方式、行事風格等書本上找不到的東西。如果暑假後繼續跟老師做,那期刊論文的撰寫也會是非常寶(ㄊㄨㄥˋ)貴(ㄎㄨˇ)的經驗。

  • 建立人脈
    在家靠父母,出外靠朋友。當代天文研究涉及許多動輒數十個研究機構、數百甚至上千位天文學家參與的大型跨國合作計畫,除了極少數的例外,天文學家並不像一般人想像中那樣在實驗是單打獨鬥,因此如何與他人分工合作是重要的技能。
    此外,對於真正熱愛某個領域的人來說,能跟一大群有能力、有熱情的同學一起努力,這樣的機會是非常難得且寶貴的。

  • 薪水
    這應該不用解釋太多吧?支薪約在 10000 ~ 20000 NTD/月之間。

 

中研院天文所 ASIAA SSP

ASIAA SSP 應是台灣歷史最悠久的暑期實習計畫。從 1998 年正式開始,至今已有 24 年的歷史,現在許多 30 - 50 歲的台灣天文學家都曾經是 SSP 的學員,筆者則是 2019 年的學生。

相較於其他兩者,ASIAA 所涵蓋的主題較廣,基本上系外行星、恆星形成、星系演化、儀器開發等各個領域的專題都有。此外,中研院天文所位在台大校內(天文數學館),因此如果你是身在美食沙漠的大學生,那這是進攻公館商圈的好機會。筆者兩個月內每一餐幾乎都吃不同的店,非常的爽。而且天文所樓層高、景色優美,可以飽覽盛夏的台北盆地。

筆者拍攝於 ASIAA 11 樓的空中花園,背景為壯麗的午後對流系統。

UCAT 暑期學生專題研究計畫

「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列 ALMA」坐落於安第斯山脈,是當前(2022)世界上最大最好的次毫米波望遠鏡。這個次毫米波比無線電波要短,但比遠紅外線要長,能夠看到宇宙中低溫的塵埃、各式分子的發射譜線以及宇宙微波背景,在天文的各個領域都很有影響力。ALMA 也是 2019 年拍下 M87 超大質量黑洞的影像的「事件視界望遠鏡 EHT」中至關重要的一部分。

位於智利阿卡塔瑪沙漠的 ALMA 陣列。
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Garnier (ALMA)

USSP 是清大、師大、中央、成大、中山、台大與淡江等七所大學成立的「ALMA-T大學聯盟」主辦,這是一個以積極促進台灣使用 ALMA 科學為目的的組織。因此,這個暑期實習的計畫,基本上都與使用 ALMA 的觀測資料直接相關。

理論計算天文暑期學校(TCA-SSP)

天文物理處理的系統往往極為複雜。以星系形成與演化為例,星源自早期宇宙中物質分布的為小不均勻,在重力的作用之下漸漸塌縮、旋轉而形成。這個過程同時牽涉重力、磁流體力學、輻射、恆星形成、黑洞與恆星回饋......種種非常複雜的機制,遠非傳統的紙筆計算所能處理。

怎麼辦呢?手算不行,我們還可以借助電腦的力量。當代的理論天文物理,其實有很大一部分是所謂的「計算天文物理」,也就是將物理定律寫成軟體輸入電腦,讓電腦的龐大運算能力幫我們算出結果。對計算天文物理學家來說,超級電腦就是我們的望遠鏡。

當今首屈一指的宇宙學模擬團隊 illustrisTNG 團隊就是以計算天文物理研究星系演化的例子。

TCA-SSP 是國家理論中心計算天文物理專題小組從 2021 開始舉辦。正如其名,其主題多與利用電腦進行數值模擬有關,老師則是清大、台大、中研院物理所、師大都有。

 

總結

根據經驗,三者中最早開始報名的會是 ASIAA SSP,大約在五月會公布結果,另外兩者則大約四五月會開放報名。對嚮往天文的大專生來說,上述三個暑期實習計畫是破除迷思、實際體驗天文物理學術研究的絕佳機會,敬啟把握。

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2022-04-24 12:41

實用推

2023-03-10 02:55

更新:從 2023 年起,原本的 UCAT/USSP 擴大至更多波段,成立了台灣天文觀測設施平台(TAOvA),對應的暑期學生計畫也因此更名為 TAOvA SSP。不過除了參與的老師更多、選擇更多元之外,目前看起來大同小異。

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