星系團(tuán)纖維狀冷氣體形成機(jī)制研究

北京大學(xué)物理學(xué)院天文系科維理所邱宇博士領(lǐng)銜一項(xiàng)研究，關(guān)于星系團(tuán)模擬揭示包含宇宙塵埃的纖維狀冷氣體結(jié)構(gòu)的形成。研究論文發(fā)表于Nature Astronomy。數(shù)值模擬研究首次揭示了活動(dòng)星系核反饋所驅(qū)動(dòng)的、由內(nèi)而外的氣體外流是該纖維狀結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵。初始溫度在一萬(wàn)到一千萬(wàn)開爾文的氣體外流的冷卻時(shí)間小于它們上升到最大高度的時(shí)間，因此在外流路徑中自然形成纖維狀冷氣體。通過(guò)這種方式形成的結(jié)構(gòu)與天文觀測(cè)的結(jié)構(gòu)高度吻合。該文章為探討活動(dòng)星系核反饋對(duì)星系團(tuán)的影響提供了新的框架，并為有關(guān)超大質(zhì)量黑洞和其寄主星系協(xié)同演化的研究提供了理論上的支持。

探測(cè)到彗星46P/Wirtanen大氣中的HCN成分

中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)行星科學(xué)研究團(tuán)組王震副研究員等科研人員利用中科院紫金山天文臺(tái)13.7米毫米波望遠(yuǎn)鏡3.4mm波段觀測(cè)彗星，在國(guó)內(nèi)首次探測(cè)到彗星揮發(fā)氣體中88.6GHz氰化氫分子發(fā)射線。研究論文發(fā)表于The Astronomical Journal。至今為止，46P/Wirtanen是距離地球第10個(gè)近的彗星，提供了研究彗發(fā)細(xì)節(jié)的良好時(shí)機(jī)。2018年12月14日—15日，研究人員對(duì)其觀測(cè)16個(gè)小時(shí)，速度分辨率0.21km/s ，探測(cè)到HCN（J=1-0）的發(fā)射線，并估算了對(duì)應(yīng)的氰化氫的生成率、氰化氫相對(duì)于水的豐度、氣體膨脹速度等彗星物理參數(shù)，為進(jìn)一步研究太陽(yáng)系星云原始遺跡物質(zhì)提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

一個(gè)來(lái)自超大質(zhì)量黑洞X射線周期性震蕩信號(hào)

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)高能天體物理團(tuán)組金馳川研究員主導(dǎo)一項(xiàng)研究確認(rèn)，RE J1034+396的X射線震蕩信號(hào)仍然存在，并且比10年前更強(qiáng)了，這是目前觀測(cè)到的超大質(zhì)量黑洞心跳信號(hào)的最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間。研究論文發(fā)表于英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月刊MNRAS。宇宙中存在大量的具有百萬(wàn)至上億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞。這個(gè)心跳信號(hào)首次證明來(lái)自超大質(zhì)量黑洞的這類周期性信號(hào)可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，為我們提供了深入研究其物理機(jī)制和起源的重要線索和絕佳機(jī)會(huì)。RE J1034+396也可以成為我國(guó)下一代X射線天文衛(wèi)星，比如愛因斯坦探針（EP）衛(wèi)星和eXTP衛(wèi)星的重要觀測(cè)目標(biāo)之一。

銀心中微子和伽馬光子輻射研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)賀昊寧副研究員等與國(guó)內(nèi)外合作者對(duì)高能立體望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)（H.E.S.S.）觀測(cè)到的來(lái)自銀河系中心的能量約為1TeV以上的高能伽馬光子作出理論解釋，并對(duì)高能伽馬射線望遠(yuǎn)鏡（如切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列CTA、高海拔宇宙射線探測(cè)器LHAASO）和中微子探測(cè)器（如南極冰立方中微子天文臺(tái)IceCube）對(duì)銀河系內(nèi)恒星形成區(qū)及銀心區(qū)域的探測(cè)作出預(yù)言。研究論文發(fā)表于The Astrophysical Journal。研究模型解釋了H.E.S.S.觀測(cè)到的能量約為1TeV以上的伽馬射線輻射，并計(jì)算了冰立方十年積分后可能觀測(cè)到的來(lái)自銀心方向的中微子數(shù)目，以及預(yù)測(cè)了銀心方向的中微子分布模版。

利用“嫦娥四號(hào)”數(shù)據(jù)分析觀測(cè)角度對(duì)光譜解譯影響研究

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉洋研究員與中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理所林楊挺研究員團(tuán)隊(duì)合作，利用“玉兔二號(hào)”可見光近紅外光譜，對(duì)所測(cè)光譜如何受到觀測(cè)幾何角度的影響進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究論文發(fā)表于Geophysical Research Letters。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，觀測(cè)幾何角度的變化會(huì)對(duì)礦物成分的解譯帶來(lái)較大偏差，在1000nm處的光譜吸收位置最大變化約有30nm，2000nm處的最大變化約為150nm。因此，對(duì)光譜進(jìn)行光度校正（所有光譜校正到同一角度），這對(duì)光譜解譯來(lái)說(shuō)是非常重要的過(guò)程。這一組原位測(cè)量的光度數(shù)據(jù)也可作為后續(xù)數(shù)據(jù)光度校正的基礎(chǔ)。

日長(zhǎng)變化中的新信號(hào)

中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)天文地球動(dòng)力學(xué)研究中心地球自轉(zhuǎn)變化課題組、中國(guó)科學(xué)院行星科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員在EOP參數(shù)之日長(zhǎng)變化研究方向上取得了新進(jìn)展。研究論文發(fā)表于Nature Communications。地球的自轉(zhuǎn)一直在變化，而且變化得相當(dāng)復(fù)雜，既有歲差和章動(dòng)，還有極移和日長(zhǎng)變化，物理上用自轉(zhuǎn)軸指向參數(shù)（Earth Orientation Parameters； EOP）表示。它們都反映了地球的整體運(yùn)動(dòng)及其隨時(shí)間變化的重要信息。該研究報(bào)道了日長(zhǎng)變化中存在顯著的約8.6年周期的振幅增強(qiáng)信號(hào)，并首次發(fā)現(xiàn)該振蕩的極值時(shí)刻與地磁場(chǎng)快速變化的發(fā)生存在密切的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

熱亞矮星與中子星雙星系統(tǒng)研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)大樣本恒星演化團(tuán)組吳優(yōu)博士等對(duì)熱亞矮星與中子星雙星系統(tǒng)進(jìn)行研究，得到了銀河系中這類系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，并分析了它們?cè)谟^測(cè)上被找到的可能性。研究論文發(fā)表于Astronomy & Astrophysics。論文構(gòu)建了熱亞矮星與中子星雙星的形成模型。再通過(guò)雙星星族合成方法研究了它們?cè)阢y河系中的數(shù)目、誕生率、引力波輻射強(qiáng)度等。研究發(fā)現(xiàn)熱亞矮星與中子星雙星的形成經(jīng)歷了2次物質(zhì)轉(zhuǎn)移階段，在銀河系內(nèi)的數(shù)目為7000？21000個(gè)，占銀河系全部熱亞矮星雙星的0.3%？0.5%。大約有100？300個(gè)通過(guò)公共包層通道形成的短周期系統(tǒng)可以作為潛在的引力波源，在未來(lái)有望被LISA探測(cè)到。

利用LAMOST數(shù)據(jù)對(duì)超新星遺跡距離及塵埃性質(zhì)的研究

北京師范大學(xué)趙赫、姜碧溈教授等人利用LAMOST和APOGEE等項(xiàng)目數(shù)據(jù)，建立了一個(gè)包含130萬(wàn)顆恒星的樣本，這些恒星覆蓋了32個(gè)河內(nèi)超新星遺跡，約占銀河系內(nèi)已知遺跡總數(shù)的10%。研究者準(zhǔn)確測(cè)量了其中15個(gè)遺跡的距離，獲知了7個(gè)遺跡的距離范圍，并研究了超新星爆發(fā)對(duì)星際塵埃的影響。研究論文發(fā)表于The Astrophysical Journal。星際塵埃作為星系的重要組成部分，廣泛參與了星系中各種物理化學(xué)過(guò)程，并在其中扮演著重要的角色。局限于樣本恒星的數(shù)量，目前還無(wú)法研究遺跡中消光和塵埃質(zhì)量的分布。但隨著光譜巡天的發(fā)展，這一方法將擁有更廣闊的應(yīng)用前景。