探索天文現象清大天文揚名國際

人類投入天文學研究已有數百年歷史，近來隨著相關技術進步，研究方式也日趨多元與廣泛。清華大學天文所助理教授潘國全帶領的清華計算爆炸天文物理研究室，研究方向即是運用理論與電腦數值計算方式，探索各種天文物理現象，主要研究主題涵蓋熱核超新星的原始恆星、核心坍縮超新星的爆炸機制、重力波與多信使訊號、伽瑪射線新星、近距離雙星，與恆星演化等天文現象。

所謂核心坍縮超新星，是來自於大質量恆星在演化末期的坍縮與反彈造成，而該反彈產生的衝擊波，是一種會引起宇宙中能量最強大的爆炸「超新星爆炸」。因此，研究團隊利用多維度微中子輻射流體模擬核心坍縮超新星，並試圖了解其中的爆炸機制，以及預測在核心坍縮超新星中的重力波與微中子輻射。

潘國全助理教授指出，另一方面，由於熱核超新星其具備極高亮度特性，在宇宙學中常被當作標準燭光，作為測量距離使用。只是熱核超新星的爆炸起源系統仍未被充分理解，研究爆炸前的系統狀態，將有助於提升測量星系距離的精確度與系統誤差。目前團隊專注於研究單簡併星的起源系統，即爆炸來自於一顆簡併白矮星與另一顆非簡併恆星，透過模擬機制探索此系統中，非簡併的伴星在超新星爆炸中所受的影響，並預測在爆炸後的多年演化狀態。團隊希望透過預測結果，協助觀測學家尋找在銀河系附近的熱核超新星殘骸中，是否能發現遺留下的前伴星。

潘國全助理教授投入天文研究多年，為滿足各種專案需求，研究團隊開發出一套高效能的演算法來簡化核心坍縮超新星中的複雜物理並加速計算時間，以加快獲得研究結果。他在2016-2018年於美國密西根州立大學博士後研究員期間，除了使用阿貢國家實驗室超級電腦的運算資源外，也同步與清大天文所保持緊密合作，並在2018年開始使用國研院國網中心台灣杉一號的運算資源，也對該運算服務平台感到非常驚艷。

潘國全助理教授表示，雖然美國大型國家實驗室都有具規模的超級電腦中心，但是由於使用者數量龐大，每年只有若干件大型計畫能獲取超大額的計算時間。「我當時雖然尚未歸國但已獲清華天文所的教職，才有機會參與到台灣杉一號的測試運算服務。為滿足研究專案所需，回清華任教後在科技部計畫與國家理論研究中心的支件下，持續使用台灣衫一號，目前更進一步擴大到台灣杉三號。」

值得一提，目前清華大學天文所與台灣幾所大學和研究機構有共同參與日本主導的神岡重力波探測器Kamioka Gravitational Wave Detector (KAGRA) 的國際合作計畫，潘國全助理教授的團隊主要提供並預測來自多維核心坍縮超新星模擬的重力波模板，並幫助未來真實訊號的搜尋與參數判定。在國網中心全力支援下，相信有助於在國際團隊日後的探測所需，讓台灣在國際天文學領域打響名號。