慧眼衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)距離黑洞最近的高速噴流

慧眼衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)距離黑洞最近的高速噴流

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所張雙南等人與國(guó)內(nèi)外合作者利用慧眼（HXMT）衛(wèi)星觀測(cè)到在高于200千電子伏特（keV）的能段，發(fā)現(xiàn)了黑洞雙星系統(tǒng)的低頻準(zhǔn)周期振蕩（Quasi-Periodic Oscillation，QPO），這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的能量最高的低頻QPO現(xiàn)象。相關(guān)論文發(fā)表于Nature Astronomy。研究表明，其起源于黑洞視界附近的相對(duì)論噴流（向外高速運(yùn)動(dòng)的等離子體流）的進(jìn)動(dòng)，為解決一直以來存在爭(zhēng)議的低頻QPO物理起源問題提供了重要依據(jù)?；垩坌l(wèi)星是我國(guó)第一顆空間X射線天文衛(wèi)星，慧眼衛(wèi)星關(guān)于MAXI J1820+070中低頻QPO現(xiàn)象的研究成果顯示了其研究天體高能X射線快速光變的強(qiáng)大能力。

太陽(yáng)上觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)等離子體放大磁場(chǎng)現(xiàn)象

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)季海生研究員等對(duì)一例運(yùn)動(dòng)黑子的磁流體動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了觀測(cè)與分析。相關(guān)成果發(fā)表于The Astrophysical Journal Letters。該黑子在快速運(yùn)動(dòng)的過程中，前方的等離子體流動(dòng)引起了顯著的磁場(chǎng)增強(qiáng)，并形成類半影結(jié)構(gòu)。經(jīng)過觀測(cè)分析與理論計(jì)算，認(rèn)為這是一例由運(yùn)動(dòng)等離子體所造成的局地磁場(chǎng)放大的現(xiàn)象。由于黑子運(yùn)動(dòng)軌跡上的磁場(chǎng)原本就非常弱，同時(shí)增強(qiáng)的磁場(chǎng)又存在非常明顯的特征規(guī)律。在排除掉磁場(chǎng)浮現(xiàn)的可能后，運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的強(qiáng)磁場(chǎng)很可能是由于黑子運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的局地磁場(chǎng)增益現(xiàn)象。在合理的簡(jiǎn)化模型中，研究人員利用磁感應(yīng)方程所推導(dǎo)的理論結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)非常一致。

近鄰星系的冷塵埃性質(zhì)與亞毫米超研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)恒星形成與演化團(tuán)組研究團(tuán)隊(duì)選取13個(gè)具有豐富多波段觀測(cè)數(shù)據(jù)的近鄰漩渦星系，研究其冷塵埃性質(zhì)，尋找新的亞毫米超樣本。相關(guān)論文發(fā)表于The Astrophysical Journal。天文學(xué)家廣泛使用能譜擬合方法研究星系的冷塵埃性質(zhì)，在很多星系中探測(cè)到亞毫米波段的過量輻射（亞毫米超）。該研究發(fā)現(xiàn)近鄰星系NGC2976、NGC3351和NGC4631存在亞毫米超。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：塵埃溫度低的漩渦星系易探測(cè)到850微米超；冷塵埃質(zhì)量小且總紅外光度低的漩渦星系易探測(cè)到850微米超；恒星質(zhì)量低的漩渦星系易探測(cè)到850微米超；金屬豐度低的星系易探測(cè)到850微米超。

星團(tuán)中雙星研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)天體物理研究室星團(tuán)和銀河系結(jié)構(gòu)課題組邵正義等人發(fā)表了雙星的“社會(huì)學(xué)”考察報(bào)告。相關(guān)論文發(fā)表于The Astrophysical Journal。該疏散星團(tuán)中有27%的成員為雙星系統(tǒng)，它們的質(zhì)比呈大致均勻分布。如果按主星質(zhì)量的大小分成兩個(gè)子樣本，那么質(zhì)量相對(duì)小的恒星中雙星的占比較少，并且呈現(xiàn)出小質(zhì)比（兩顆星質(zhì)量相差較大）雙星更少的趨勢(shì)。由于雙星在星團(tuán)中會(huì)受到動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的影響，當(dāng)雙星和另一顆單星發(fā)生三體交會(huì)時(shí)，主星質(zhì)量小的或者質(zhì)比較小的雙星，束縛能較小，更容易瓦解。另外，如果按恒星離團(tuán)的中心距離來劃分樣本，那么星團(tuán)中心的雙星比例小，并且小質(zhì)比的雙星更小。

太陽(yáng)黑子中發(fā)現(xiàn)特殊磁場(chǎng)位型下的磁重聯(lián)過程

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)副研究員侯義軍與合作者基于我國(guó)自主建設(shè)的新真空太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡（NVST）的高質(zhì)量觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)一個(gè)黑子半影纖維侵入亮橋并產(chǎn)生傾斜噴流的事件進(jìn)行了詳細(xì)分析。相關(guān)論文發(fā)表于Astronomy & Astrophysics。黑子是太陽(yáng)表面最醒目的活動(dòng)現(xiàn)象之一，同時(shí)也是太陽(yáng)磁場(chǎng)的聚集區(qū)域。在太陽(yáng)黑子中，磁重聯(lián)可在本影半影背景磁場(chǎng)不參與的情況下發(fā)生在亮橋浮現(xiàn)磁場(chǎng)和半影纖維磁場(chǎng)之間，并產(chǎn)生傾斜的噴流現(xiàn)象。該研究進(jìn)一步完善了大家對(duì)于太陽(yáng)黑子中磁重聯(lián)和相關(guān)活動(dòng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，為將來開展建立黑子動(dòng)態(tài)演化模型和太陽(yáng)黑子特殊磁場(chǎng)及等離子體環(huán)境中的磁重聯(lián)等方向的研究提供觀測(cè)證據(jù)和條件限制。

解碼II型超新星多樣性

中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)張居甲副研究員及其合作者利用相互作用模型解釋Ⅱ型超新星多樣性起源，是研究Ⅱ型超新星爆發(fā)機(jī)制以及宇宙學(xué)應(yīng)用的重要一環(huán)。相關(guān)論文發(fā)表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。通過超新星SN 2018zd監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該超新星爆炸前有過劇烈的星風(fēng)損失過程，從而在距離恒星中心2000個(gè)太陽(yáng)半徑的位置形成了總量約為0.18個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的激波以及拋射物質(zhì)與星周物質(zhì)發(fā)生相互作用，從而產(chǎn)生更高的光度。ⅡL型超新星來自早期具有強(qiáng)烈且短暫相互作用的ⅡP型超新星，由此可以解釋ⅡL型超新星更高的峰值光度，更快的光度下降率，以及和ⅡP相似的光度斷崖式跌落。

超高分辨率超高定標(biāo)精度光譜技術(shù)研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)南京天文光學(xué)技術(shù)研究所天文光子學(xué)團(tuán)隊(duì)何晉平研究員等人在超高分辨率超高定標(biāo)精度光譜技術(shù)研究方面取得了新進(jìn)展。相關(guān)論文發(fā)表于The Astronomical Journal。研究團(tuán)隊(duì)以虛擬成像相位陣列（Virtually Imaged Phased Array，VIPA）作為主色散元件，以激光頻率梳作為波長(zhǎng)定標(biāo)源，在實(shí)驗(yàn)上獲得的光譜分辨率為106萬(wàn)（～0.6皮米），短時(shí)標(biāo)波長(zhǎng)定標(biāo)精度優(yōu)于10厘米/秒；由于儀器目前未做任何溫度和壓力控制，6小時(shí)雙通道同步定標(biāo)精度～13米/秒，奇偶次定標(biāo)精度～40厘米/秒。下一步將通過優(yōu)化系統(tǒng)，做好裝置的溫控和壓控。

磁通量繩內(nèi)部的磁場(chǎng)重聯(lián)

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)陸全明、王榮生研究團(tuán)隊(duì)和北京航空航天大學(xué)的符慧山教授合作，利用MMS衛(wèi)星觀測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)在磁場(chǎng)重聯(lián)產(chǎn)生的磁通量繩內(nèi)部絲狀電流中，可發(fā)生次級(jí)重聯(lián)并導(dǎo)致磁能的快速耗散。相關(guān)論文發(fā)表于Nature Communications?？紤]到電流片中大量的磁通量繩，這些磁通量繩攜帶著可觀的磁自由能。研究高時(shí)間分辨率高精度的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)磁通量繩內(nèi)部的小尺度電流片會(huì)進(jìn)一步發(fā)生不穩(wěn)定而破碎成絲狀電流，絲狀電流內(nèi)部可以觸發(fā)次級(jí)磁場(chǎng)重聯(lián)，快速地耗散磁能。由于磁場(chǎng)重聯(lián)過程中，電流片中會(huì)生成大量磁通量繩，由磁通量繩內(nèi)部的次級(jí)磁場(chǎng)重聯(lián)產(chǎn)生的耗散，可能在整個(gè)磁場(chǎng)重聯(lián)過程中將占據(jù)重要位置。