天文宇宙

月球背面發(fā)現(xiàn)“天外來(lái)客”

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心劉洋研究員與國(guó)內(nèi)外合作者基于“嫦娥四號(hào)”巡視器獲取的具有超高空間分辨率的影像與光譜數(shù)據(jù)，首次在月表原位識(shí)別出了年齡在1個(gè)百萬(wàn)年以?xún)?nèi)的碳質(zhì)球粒隕石撞擊體殘留物。相關(guān)成果發(fā)表于Nature?Astronomy?！版隙鹚奶?hào)”探測(cè)器于2019年1月成功著陸于月球背面南極-艾肯盆地的馮·卡門(mén)撞擊坑中，其搭載的“玉兔2號(hào)”巡視器隨后對(duì)月表開(kāi)展了持續(xù)的巡視探測(cè)。探測(cè)發(fā)現(xiàn)，富含揮發(fā)分的碳質(zhì)小行星的撞擊可能仍然為現(xiàn)在的月球提供水源。同時(shí)，相關(guān)研究顯示比較年輕的月表物質(zhì)（如“嫦娥5號(hào)”返回樣品）中存在撞擊體殘留物的可能性。研究成果進(jìn)一步增進(jìn)了人類(lèi)對(duì)內(nèi)太陽(yáng)系撞擊歷史的了解。

大爆炸鋰消耗反應(yīng)研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所科學(xué)家牽頭，聯(lián)合北京航空航天大學(xué)、日本東京大學(xué)、日本國(guó)立天文臺(tái)、英國(guó)赫爾大學(xué)、匈牙利科學(xué)院、美國(guó)密歇根州立大學(xué)和美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)康莫斯分校，采用國(guó)際上新近測(cè)量的鏡像核對(duì)9B和9Be氘閾附近的能級(jí)信息，給出了可靠的7Li（d，n）24He天體反應(yīng)率。相關(guān)成果發(fā)表于The?Astrophysical?Journal。在大爆炸核合成典型溫度處，新反應(yīng)率比當(dāng)前廣泛使用的BM93反應(yīng)率小了將近兩個(gè)量級(jí)。該工作消除了最后一個(gè)控制大爆炸核合成的重要反應(yīng)的反應(yīng)率不確定性，對(duì)于進(jìn)一步理解鋰豐度問(wèn)題，推動(dòng)宇宙學(xué)、天文觀測(cè)學(xué)和粒子物理學(xué)的發(fā)展，探索和限制標(biāo)準(zhǔn)模型外新物理具有重要意義。

簡(jiǎn)單描述宇宙整體的恒星形成歷史

上海交通大學(xué)李政道研究所博士后研究員Antonios?Katsianis與天文系楊小虎等人合作，通過(guò)對(duì)數(shù)百萬(wàn)個(gè)星系的觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行匯總，發(fā)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式就可以?xún)?yōu)雅且物理驅(qū)動(dòng)地描述宇宙整體的恒星形成歷史。相關(guān)成果發(fā)表于The?Astrophysical?Journal。盡管存在系統(tǒng)差異，這兩個(gè)類(lèi)別的宇宙恒星形成率密度都可以用僅有2個(gè)參數(shù)的Gamma（a，b）分布函數(shù)——?一個(gè)被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域的數(shù)學(xué)形式來(lái)描述。該模型通過(guò)考慮標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)的一些基本參量，結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)構(gòu)形成的特征，僅用2個(gè)自由參數(shù)來(lái)同時(shí)正確描述恒星形成歷史的形狀和幅度。這一結(jié)果建立了宇宙恒星形成率密度模型研究歷史上的一個(gè)新標(biāo)桿。

基于FAST數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)黑寡婦脈沖星的離子透鏡現(xiàn)象

中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)脈沖星團(tuán)組科研人員使用FAST望遠(yuǎn)鏡對(duì)PSR?J1720-0533進(jìn)行后續(xù)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)入掩食時(shí)，脈沖輻射呈現(xiàn)出明顯的準(zhǔn)周期性變化，該變化可能是由等離子透鏡現(xiàn)象導(dǎo)致。相關(guān)成果發(fā)表于The?Astrophysical?Journal?Letters。黑寡婦脈沖星是一類(lèi)特殊的毫秒脈沖星，位于雙星系統(tǒng)中，其主星輻射束直接掃過(guò)伴星，導(dǎo)致伴星逐漸被蒸發(fā)，因此而得名。研究發(fā)現(xiàn)，在掩食附近脈沖輻射存在消偏振現(xiàn)象，其線偏振消失時(shí)視線方向的粒子數(shù)密度幾乎沒(méi)有變化，這為伴星存在磁場(chǎng)提供了證據(jù)，經(jīng)推算伴星磁場(chǎng)強(qiáng)度約為8G。下一步，科學(xué)家將使用FAST觀測(cè)更多的黑寡婦脈沖星，進(jìn)行大樣本研究。

“玉兔2號(hào)”對(duì)巡視路徑上“偶遇”的一個(gè)小型新鮮撞擊坑進(jìn)行詳細(xì)的光譜探測(cè)（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心網(wǎng)站）

目標(biāo)撞擊坑的數(shù)字高程模型（DEM）及基于iSALE的數(shù)值撞擊模擬結(jié)果（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心網(wǎng)站）

天文宇宙

FAST望遠(yuǎn)鏡在近鄰星系中發(fā)現(xiàn)超長(zhǎng)距離的氣體吸積流

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)朱明、于海洋、王杰等與合作者利用FAST望遠(yuǎn)鏡的超高靈敏度，對(duì)近鄰星系梅西耶天體M106星系天區(qū)進(jìn)行了深度的成像觀測(cè)，首次得到了5×1016cm-2柱密度的高靈敏度圖像。相關(guān)成果發(fā)表于The?Astrophysical?Journal?Letters。在M106星系外發(fā)現(xiàn)的超長(zhǎng)距離的氣體吸積流，長(zhǎng)達(dá)130kpc（約42.3萬(wàn)光年），連接M106和其衛(wèi)星星系NGC4288，表明M106星系能從數(shù)十萬(wàn)光年外的矮星系上搶奪氣體來(lái)維持自身的成長(zhǎng)。這種現(xiàn)象類(lèi)似于離銀河系20多萬(wàn)光年外的大小麥哲倫星云流向銀河系的麥哲倫流，但M106的吸積流長(zhǎng)度更長(zhǎng)，作用范圍更廣，更難捕捉到，為研究星系氣體吸積提供了典型案例。

日冕物質(zhì)拋射-耀斑電流片的動(dòng)力學(xué)研究

中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)謝小妍等人開(kāi)展“太陽(yáng)活動(dòng)及CME理論研究”，通過(guò)磁流體動(dòng)力學(xué)（MHD）數(shù)值模擬來(lái)探究日冕物質(zhì)拋射CME-耀斑電流片的動(dòng)力學(xué)演化特征。相關(guān)成果發(fā)表于Monthly?Notices?of?the?Royal?Astronomical?Society。驅(qū)動(dòng)大規(guī)模太陽(yáng)爆發(fā)的磁重聯(lián)發(fā)生在CME-耀斑電流片中，將磁能迅速轉(zhuǎn)換為等離子體的動(dòng)能和熱能。該研究首次確認(rèn)了瑞利-泰勒（RT）不穩(wěn)定能夠發(fā)生在等離子體堆積的CME泡底部的緩沖區(qū)，是觀測(cè)上CME-耀斑電流片振蕩或橫向運(yùn)動(dòng)的一個(gè)起源;實(shí)際CME-耀斑電流片中的耗散區(qū)可以延伸到很大的尺度，并不像經(jīng)典磁重聯(lián)理論那樣認(rèn)為的耗散區(qū)只在很小一個(gè)區(qū)域中存在。

毫米波甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)江悟、沈志強(qiáng)等人首次獲得一顆暗弱射電源M84在3毫米波段的高分辨率圖像，并高精度測(cè)定了M87黑洞的空間位置。相關(guān)成果發(fā)表于The?Astrophysical?Journal?Letters。甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量（Very?Long?Baseline?Interferometry，VLBI）技術(shù)通過(guò)將相距遙遠(yuǎn)的射電望遠(yuǎn)鏡用相干干涉的方法連接，從而獲得等效于一個(gè)超大口徑射電望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)，在深空探測(cè)器測(cè)定軌任務(wù)和著名的黑洞成像等天文觀測(cè)中有廣泛運(yùn)用。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)方法，研究者克服了常規(guī)毫米波VLBI觀測(cè)受到的大氣抖動(dòng)劇烈、靈敏度不足等局限，高精度地測(cè)定了M87黑洞是在位于其43GHz噴流核心的上游46微角秒（投影距離約為1100億公里）處。

銀心宇宙線新成分以及宇宙線的磁屏蔽效應(yīng)

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)黃曉淵、袁強(qiáng)、范一中等人利用費(fèi)米衛(wèi)星的伽馬射線數(shù)據(jù)研究了銀心附近區(qū)域的宇宙線分布。相關(guān)成果發(fā)表于Nature?Communications。在能譜分布上，費(fèi)米衛(wèi)星的測(cè)量結(jié)果與H.E.S.S和MAGIC的甚高能觀測(cè)結(jié)果自然銜接為一個(gè)冪律譜;而在空間分布上，費(fèi)米數(shù)據(jù)給出的冪率分布指數(shù)與H.E.S.S和MAGIC在較高能段中測(cè)得的冪指數(shù)一致。這些一致的特征支持了銀心宇宙線源的存在，也說(shuō)明該宇宙線源可以有效地加速橫跨多個(gè)能量段的高能粒子。此外，研究還發(fā)現(xiàn)在銀心附近的中心分子云區(qū)域的宇宙線能量密度比分子云外的宇宙線“海”的能量密度更低。

（本欄目責(zé)編：黃雪霜）