深空探索

太陽耀斑觸發(fā)機(jī)制研究

中國科學(xué)院紫金山天文臺“太陽活動的多波段觀測研究”團(tuán)組為光球剪切運(yùn)動觸發(fā)耀斑及磁內(nèi)爆猜想提供了新證據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志快報》（The Astrophysical Journal Letters）。太陽耀斑，以及日冕物質(zhì)拋射和暗條爆發(fā)，被認(rèn)為是太陽大氣中同一種爆發(fā)現(xiàn)象的不同表現(xiàn)形式。研究團(tuán)隊(duì)基于太陽動力學(xué)天文臺（SDO）的大氣成像儀（AIA）以及日震磁像儀（HMI）數(shù)據(jù)，研究了2013年8月17日位于活動區(qū)11818的一個M3.3級耀斑。本次事件展示了太陽大氣中不同高度的相互磁作用，即在耀斑發(fā)生之前光球通過突然啟動的黑子剪切運(yùn)動對日冕作用導(dǎo)致耀斑，并且在耀斑期間，通過黑子運(yùn)動方向的反轉(zhuǎn)，日冕對光球進(jìn)行反作用。

第一行：SDO/HMI記錄到的光球連續(xù)譜成像，其中S1為目標(biāo)黑子。第二行：SDO/HMI記錄到的光球垂直方向磁圖。（圖片來源于中國科學(xué)院紫金山天文臺網(wǎng)站）

（a）目標(biāo)黑子的位移曲線。（b）SDO/AIA各波段的流量曲線。（圖片來源于中國科學(xué)院紫金山天文臺網(wǎng)站）

盾牌座δ型變星中發(fā)現(xiàn)長期存在黑子等現(xiàn)象

中國科學(xué)院新疆天文臺艾力·伊沙木丁研究團(tuán)隊(duì)通過分析一顆有效溫度6934（134）K左右的低溫盾牌座δ型變星K I C 5768203的光變，首次發(fā)現(xiàn)其表面長期存在著黑子現(xiàn)象，并且僅以低振幅的徑向模式脈動。相關(guān)成果發(fā)表于《天文學(xué)雜志》（Th e Astrophysical Journal）。盾牌座δ型變星通常是有效溫度在6900～8900K之間、光譜型為A-F型的中等質(zhì)量恒星。這類變星大多具有豐富的脈動模式，在星震學(xué)研究中能用于探索恒星的結(jié)構(gòu)，對揭示恒星演化的奧秘具有重要研究意義。當(dāng)前的恒星演化模型顯示溫度在7000K左右的恒星包層已完全處于輻射平衡，不應(yīng)該存在對流事件。

哈勃常數(shù)研究進(jìn)展

南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院王發(fā)印教授等人提出了測量哈勃常數(shù)的新方法，為解決哈勃常數(shù)危機(jī)提供了新途徑。相關(guān)成果發(fā)表于《皇家天文學(xué)會月刊：快報》（MNRAS: Letters）。哈勃常數(shù)（H0）表征當(dāng)今宇宙的膨脹率，是宇宙學(xué)的重要參數(shù)，宇宙距離和年齡都與其密切相關(guān)，精確測量哈勃常數(shù)的值意義重大。一般有兩種測量方法，一種是利用近鄰宇宙中的Ia型超新星直接測量，另一種是利用早期宇宙的微波背景輻射間接測量哈勃常數(shù)。最近的研究發(fā)現(xiàn)兩種方法的測量結(jié)果存在明顯的偏差，并且這種偏差已經(jīng)達(dá)到了5個標(biāo)準(zhǔn)偏差，稱為哈勃常數(shù)危機(jī)。文章利用從宇宙學(xué)模擬中提取的概率分布來描述色散量，以避免不受控制的系統(tǒng)誤差。

極向風(fēng)驅(qū)動的等離子體耗空區(qū)

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所孫文杰、李國主等人發(fā)現(xiàn)，磁靜日的電離層也存在大尺度的結(jié)構(gòu)變化，而中性風(fēng)場在這種大尺度電離層結(jié)構(gòu)變化中具有舉足輕重的作用。相關(guān)成果發(fā)表于《地球物理研究雜志：空間物理學(xué)》（Journal of Geophysical Research: Space Physics）。電離層的等離子體密度受到等離子體產(chǎn)生率、等離子體復(fù)合率和輸運(yùn)過程的影響。研究團(tuán)隊(duì)利用多年的觀測數(shù)據(jù)，結(jié)合以往的文獻(xiàn)中對鄰近區(qū)域熱層風(fēng)場氣候?qū)W的研究，發(fā)現(xiàn)在夏季的上午風(fēng)場一般體現(xiàn)為北向（極向），而當(dāng)這一極向風(fēng)場足夠大時，則足以驅(qū)動產(chǎn)生這種極向擴(kuò)展的大尺度的等離子體密度耗空結(jié)構(gòu)。

大尺度流體動力學(xué)激波作為仙女座星系存在棒的明確證據(jù)

上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院沈俊太教授團(tuán)隊(duì)在仙女座星系（M31）結(jié)構(gòu)研究上取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《天體物理期刊》（The Astrophysical Journal）。宇宙中旋渦星系分為正常旋渦星系與棒旋星系兩類。棒旋星系中心的棒是由恒星構(gòu)成的長條形結(jié)構(gòu)，它是驅(qū)動旋渦星系內(nèi)部長期緩變演化的最重要內(nèi)因。M31作為距離我們最近的旋渦星系，它在理解星系的形成與演化中具有非常重要的意義。研究團(tuán)隊(duì)通過在星際氣體觀測數(shù)據(jù)中搜尋激波的新思路，給出了M31星系是一個棒旋星系而非普通旋渦星系的獨(dú)立證據(jù)，并利用流體動力學(xué)模擬重現(xiàn)了氣體中激波的主要觀測特征。

M31星系的氣體動力學(xué)模型。（圖片來源于上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院網(wǎng)站）

M31星系在遠(yuǎn)離我們一側(cè)的[OIII]的激波特征。（圖片來源于上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院網(wǎng)站）

創(chuàng)新成像方法協(xié)同空間及地面望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)獲取高質(zhì)量成圖

中國科學(xué)院國家天文臺星際介質(zhì)演化及恒星形成團(tuán)組焦斯汗、吳京文等人合作，開發(fā)了一個的在傅里葉空間內(nèi)加權(quán)合并的全新方法J-comb，用于解決（亞）毫米波連續(xù)譜地面觀測存在大尺度流量丟失這一普遍問題。相關(guān)成果發(fā)表于《中國科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》（Sci. China-Phys. Mech. Astron）。對恒星形成區(qū)塵埃（亞）毫米波觀測是研究恒星形成的重要手段之一。研究人員通過將J-comb方法應(yīng)用到獵戶座分子云的真實(shí)數(shù)據(jù)中，相關(guān)工作成功獲得了獵戶座分子云450/850微米高質(zhì)量合并后圖像。合并后圖像在具有高分辨率的同時保留了輸入圖像所有空間動態(tài)范圍下的信息，更好地展示了塵埃的真實(shí)分布。

白矮星吸積物質(zhì)有效阻止白矮星表面光學(xué)厚星風(fēng)的發(fā)生

中國科學(xué)院云南天文臺崔英朕、孟祥存等人在吸積白矮星領(lǐng)域獲得新的進(jìn)展，這可能改變?nèi)藗儗 a型超新星（TypeIa supernovae, SNe Ia）前身星單簡并星模型的認(rèn)識。相關(guān)成果發(fā)表于《皇家天文學(xué)會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）。20世紀(jì)90年代，人們利用Ia型超新星測距發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹，意味著宇宙中存在暗能量，這一發(fā)現(xiàn)對基礎(chǔ)物理研究提出了巨大的挑戰(zhàn)。盡管Ia型超新星在現(xiàn)代宇宙學(xué)乃至基礎(chǔ)物理學(xué)等方面是如此重要，人們對于Ia型超新星是怎么來的目前還不是很清楚（Ia型超新星前身星問題）。文章為解決光學(xué)厚星風(fēng)模型與觀測上的矛盾提供了一種理論解釋。

天問一號火星能量粒子分析儀發(fā)布首個科學(xué)成果

中國科學(xué)院近代物理研究所唐述文等人與國內(nèi)外科學(xué)家合作，利用天問一號火星能量粒子分析儀獲得了首個科學(xué)成果，研究討論了分析儀在地火轉(zhuǎn)移軌道中觀測到的一個太陽高能粒子事件。相關(guān)成果發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志快報》（The Astrophysical Journal Letters）?；鹦悄芰苛Ｗ臃治鰞x是我國首個用于研究行星際和近火星空間輻射環(huán)境的載荷，由近代物理所和蘭州空間技術(shù)物理研究所聯(lián)合研制，于2020年7月搭載在天問一號火星探測器上發(fā)射升空，正式開啟了探測任務(wù)。2020年11月29日，火星能量粒子分析儀在地火轉(zhuǎn)移軌道距太陽1.39天文單位（au）處，觀測到第25個太陽活動周期的首個大型徑向分布的太陽高能粒子事件。