宇宙太空

暗物質粒子探測衛星”悟空”獲得迄今最精確高能電子宇宙線能譜

中國科學院空間科學戰略性先導專項的首發星“暗物質粒子探測衛星（DAMPE）”“悟空”取得首批科學成果；利用“悟空”采集到的數據，科研人員獲得了世界上迄今最精確的高能電子宇宙線能譜；研究成果發表于《自然》。“悟空”于2015年12月17日發射成功，在軌運行的前530天共采集了約28億顆高能宇宙射線，其中包含約150萬顆25GeV以上的電子宇宙射線。“悟空”的電子宇宙射線的能量測量范圍比國外的空間探測設備有顯著提高。“悟空”在“高能電子、伽馬射線的能量測量準確度”以及“區分不同種類粒子的本領”這兩項關鍵技術指標方面世界領先，尤其適合尋找暗物質粒子湮滅過程產生的一些非常尖銳的能譜信號。

獲得的高精度宇宙射線電子能譜

悟空”在軌示意圖

新型恒星爆發

中國科學院云南天文臺雙星與變星研究團組對一顆奇特的密近雙星J162117進行觀測分析研究，發現了一種新型的恒星爆發，這類爆發由白矮星的突發式吸積引起，這種突發式的吸積又與伴星的磁活動相關聯，相關論文發表于The Astrophysical Journal。J162117是一個由國際巡天發現的短周期密近雙星系統，兩顆子星相互繞轉一周的時間約為5小時。通過數據分析，發現K型伴星磁活動與這次恒星爆發密切相關。當雙星處于寧靜態時，伴星表面靠近內拉格朗日點（L1）附近聚集了大量的黑子，從而切斷了次星向白矮星的物質轉移。當L1周圍的黑子消失后，物質轉移開始，并被吸積到白矮星表面，從而引起爆發。

利用磁流體模擬預測超新星遺跡全貌

國家天文臺研究人員田文武等與科學家合作，利用磁流體模擬成功解釋了一個超新星遺跡的射電演化，同時預言其存在未被發現的殼層，而后續對觀測數據的處理發現該預言的正確性，相關論文發表于《天體物理雜志》。超新星遺跡是超新星爆發后與周圍星際介質相互作用的產物，其演化過程不僅與前身星的性質密切相關，也受到周圍星際氣體和磁場分布的巨大影響。該研究著眼于已經有充分觀測結果的超新星遺跡W51C，演化結果顯示W51C應該有另外一個未被發現的殼層與電離氫區W51A在視線方向上重合。W51A方向上在射電波段有明顯的偏振輻射，這不是電離氫區能產生的。

銀河系核球區高速度恒星的起源

中國科學院上海天文臺沈俊太研究員課題組牽頭的國際團隊對銀河系核球區恒星的速度分布和化學組成進行了研究，探尋核球區高速度恒星的起源，相關論文發表于《天體物理雜志》。該研究使用了APOGEE項目的數據。作為斯隆數字巡天四期（SDSS IV）的3個項目之一，APOGEE利用高分辨率高信噪比的紅外光譜儀對銀河系的恒星進行觀測，受星際塵埃消光的影響比較小。APOGEE觀測了約十萬顆紅巨星，巡天范圍覆蓋了核球／棒、銀盤和銀暈區域，不僅提供了這些恒星精確的視向速度、表面重力加速度和有效溫度等恒星參數，還提供了15種化學元素的含量，幫助天文學家們深入地刻畫銀河系的動力學結構以及化學演化歷史。

強磁場下紅外光譜研究鐵基超導母體中狄拉克費米子研究進展

中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心極端條件物理重點實驗室諶志國研究員與國內外科學家合作，利用強磁場下紅外光譜研究了鐵砷超導母體AFe2As2(A=Ba,Sr)反鐵磁體態朗道能級間躍遷的光學響，研究成果發表于《物理學評論快報》。凝聚態物質中的無質量狄拉克（Dirac）費米子是一類能量與動量呈線性關系，且其導帶和價帶在動量空間某點能量簡并的準粒子。由于其對于諸多量子現象的產生起關鍵作用，因此在凝聚態物質中尋找無質量狄拉克費米子是目前凝聚態物理研究最活躍的領域之一。該研究在鐵砷超導母體中觀察到二維無質量狄拉克費米子支持鐵砷超導母體中的狄拉克點受到拓撲保護。

鐵砷超導母體的磁—光響應

帶間朗道能級躍遷能量線等

彗星C/2013 US10的OH吸收線被探測

中科新疆天文臺星系宇宙學團組王震等利用65米射電望遠鏡L波段觀測C/2013 US10彗星時，在一顆彗星的揮發氣體中同時探測到1667/1665MHz兩條羥基吸收線，研究論文發表于The Astrophysical Journal。奧爾特云區的彗星C/2013 US10 Catalina距離太陽約10萬天文單位，包含較為豐富的太陽系星云原始遺跡物質；其軌道離心率略大于1，雙曲線軌道；于2015年11～12月距離太陽約0.8天文單位飛掠太陽，距離地心約1.7個天文單位臨近地球；在太陽的紫外輻射、動力學能量傳輸機制和光化學作用下，彗核表層的冰凍物質升華為氣態，彗星亮度達到4.7星等。

M型恒星活動性時間和空間演化規律

中國科學院國家天文臺劉繼峰研究員等，利用LAMOST和Kepler的數據，揭示了M型恒星耀發與其自轉周期的三段式關系，以及其色球層和光球層的能量釋放關系，研究論文發表于The Astrophysical Journal。在高分辨率測光衛星Kepler正式運行前，人們對恒星活動性的研究主要是使用光譜的發射線，自轉周期或X射線光度等來粗略表征。但對于活動性更直接的事件——耀發，知之甚少。通過對540個M型恒星的超過十萬個白光耀發事件的研究，發現其耀發活動性與周期呈現三段式的關系，即超級飽和、飽和、指數衰減階段。通過比較耀發能量、周期、發射線等，發現自轉周期10天可以作為恒星活動與不活動的邊界條件。

大質量恒星誕生中物質聚積過程

中國科學院國家天文臺南美觀測站李金增研究員帶領的國際團隊，揭示了大質量恒星誕生過程中物質從分子云到原恒星聚積的完備圖景，相關論文發表于The Astrophysical Journal。作為宇宙空間中電離輻射和重金屬元素的主要貢獻者，大質量恒星在星際介質物理與化學演化、星團與星系形成和演化中扮演重要角色。主流大質量恒星形成模型提供了兩種不同的圖景，“單體吸積模型”和“競爭吸積模型”。在分子云尺度發現物質正沿纖維狀結構向中心致密團塊流動，同時中心致密團塊亦在整體坍縮向更深處的分子云核輸送物質，而嵌埋在分子云核中的大質量原恒星也在不斷吸積氣體增長質量。