宇宙天文

西藏ASgamma實驗發現迄今最高能量的宇宙伽瑪射線

中國科學院高能物理研究所和日本東京大學宇宙線研究所共同主持的西藏羊八井ASgamma實驗發現迄今為止最高能量的宇宙伽瑪射線。研究成果發表于Physical Review Letters。這些宇宙伽瑪射線來自蟹狀星云方向，能量高達450TeV（4.5×10^14電子伏特），比此前國際上正式發表的75TeV的最高能量高出5倍以上。這標志著超高能伽瑪射線天文觀測進入到100TeV以上的觀測能段。西藏羊八井ASgamma實驗位于海拔4300米的西藏羊八井，1990年一期陣列建成并開始運行，后來多次升級改造，在銀河系宇宙線的探測研究方面產生了一系列重大發現。

我國西藏羊八井ASγ實驗（左圖：ASγ表面陣列；右圖：地下水切倫科夫探測器）（圖片來源于中國科學院高能物理研究所網站）

利用多信使探針約束致密物質狀態方程研究進展

上海交通大學物理與天文學院陳列文研究組與合作方結合地面原子核實驗數據、重離子碰撞集體流數據、天文上觀測到的2倍太陽質量(M⊙)中子星以及最近雙中子星并合引力波信號GW170817等多信使探針，對致密核物質的狀態方程進行了約束，同時給出了1.4M⊙中子星的潮汐極化率下限及半徑的限制。研究成果發表于Physical Review D。文章發現2M⊙中子星的存在有效地排除了較軟的高密對稱能，而來自引力波信號GW170817的潮汐極化率限制則要求高密對稱能不能太硬，從而將對稱能約束在一個較小的范圍內。隨著引力波探測裝置的不斷升級，人們期待更多中子星相關的引力波信號將被探測到。

利用LAMOST數據構建國際上最大高分辨率富鋰巨星樣本

中國科學院國家天文臺施建榮研究員、趙剛研究員等與美國新墨西哥州立大學潘開科教授、哈佛大學S. Blanco-Cuaresma博士后等人合作，基于LAMOST DR4光譜數據對富鋰巨星進行候選體搜尋，結合國內外5個高分辨率望遠鏡構建了目前國際上一致性最好、數據量最大的高分辨率富鋰巨星樣本。研究成果發表于The Astrophysical Journal。富鋰巨星的性質更傾向于在恒星自身內部通過核合成形成富鋰，而且它們在赫羅圖上主要聚集在漸近巨星分支（AGB）、紅團簇（Red Clump）、紅巨星分支駝峰（RGB Bump）這3個演化階段。這些發現為巨星的富鋰形成機制提供了觀測證據，為研究富鋰的形成理論給出了限制。

發現小尺度磁活動加熱日冕的證據

中國科學院云南天文臺撫仙湖太陽觀測基地的研究成果發現小尺度磁活動加熱日冕的證據：太陽大氣的高層日冕反而要比低層的光球轉得快。相關論文發表于The Astrophysical Journal。蘊含在太陽光里的太陽能來源于太陽內部的核反應，按熱力學第二定律，太陽大氣的溫度是由內到外逐漸降低。然而，太陽高層大氣的日冕層溫度卻成百上千倍地比低層的光球層高。這就是日冕反常加熱之謎。文章解釋道：太陽高層大氣受小尺度磁活動影響，溫度反常地比低層高，也反常地比低層轉得快，這樣一種自轉特征正好反映了日冕被小尺度磁活動加熱。同時研究也說明，引起太陽輻照度（太陽常數）變化的原因是小尺度磁活動。

獲得遠日心距活躍彗星K2的基本特征

中國科學院云南天文臺張西亮副研究員與合作者獲得對遠日心距活躍彗星C/2017 K2 (PANSTARRS)（以下簡稱K2）的觀測研究成果，該成果基于麗江2.4米望遠鏡完成。相關論文發表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。彗星K2是一顆來自奧爾特云的太陽系小天體，由美國PANSTARRS項目于2017年5月21日在其距離太陽16AU時發現并證實其處于活動狀態。張西亮與合作者研究證實在2017年9月至2018年6月期間彗星K2的活動主要由大尺寸CO和CO2粒子維持，并發現在此期間彗星K2活動狀態整體穩定但存在短期的波動，研究對彗星K2的彗核尺寸進行了限定。

2018年6月18日彗星C/2017 K2 (PANSTARRS)的疊加平均圖（圖片來源于中國科學院云南天文臺網站）

2017年9月8日至2018年6月18日期間彗星K2的PS1-r星等變化（圖片來源于中國科學院云南天文臺網站）

郭守敬望遠鏡巡天數據助力星系對研究

中國科學院上海天文臺和國家天文臺共同合作的科研團隊在沈世銀研究員領導下，首次精確地測量了一批近距離星系對的二元光度函數，一定程度上揭示了本地宇宙中星系是如何成雙成對的。研究成果發表于《天體物理雜志》（Astrophysics Journal）。星系是宇宙中的基本結構單元。在由基本宇宙學參數決定的宇宙整體演化基礎上，星系自身也經歷著復雜的形成和演化過程。其中，星系和星系之間的并合是星系演化過程中所經歷的復雜途徑之一。科學家綜合使用國際合作的斯隆數字巡天和我國郭守敬望遠鏡的光譜巡天的觀測數據，精確地測量了一批近距離星系對的二元光度函數，一定程度上揭示了本地宇宙中星系是如何成雙成對的。

利用拓撲缺陷調控經典長程相互作用系統的集體動力學研究進展

上海交通大學物理與天文學院、自然科學研究院姚振威教授課題組開展了利用晶體中的拓撲缺陷調控系統集體動力學行為。研究論文發表于Physical Review Letters。研究發現，初始隨機、無關聯的個體粒子運動會迅速轉變成高度有序的集體運動。粒子排布的晶體序誘發了高度對稱的速度矢量場。系統的整體振蕩模式，振蕩軸正好落在正二十面體的二重對稱軸上。這種集體振蕩模式不依賴于離散晶體結構，并且可以驅動增殖缺陷的遷移，從而與晶體熔融的動力學過程息息相關。研究揭示了拓撲缺陷在調控動力學方面的關鍵角色，提出了基于拓撲缺陷的集體動力學調控原理，展示了這一原理在非平衡態粒子系統動力學調控方面的潛力。

大尺度塵泡N24周圍的分子云環境與恒星形成

中國科學院新疆天文臺恒星形成與演化團組加爾肯·葉生別克研究員等，利用南山26米射電望遠鏡對大尺度塵泡N24進行了氨分子的成圖觀測，并結合紅外及GRS13CO(1-0)數據，對該區域的塵埃特性、氣體特性及其周圍年輕星展開了多方面研究。研究成果發表于《英國皇家天文學月報》（MNRAS）。研究發現N24的殼層存在23個致密團塊，這些團塊都滿足形成大質量恒星的條件，其中9個可能包含了質量大于8M⊙的年輕星。分析顯示“掃集—坍縮”模型是該塵泡膨脹觸發恒星形成的主要機制，同時“輻射內爆”模型在N24殼層上也扮演了極為重要的角色。