天体物理学论文的发表爆
据外媒报道， 天文学家在一个带有伴星的黑洞周围发现了一组不寻常的X射线环。 这些环是由光的“回波”产生的，这种现象类似于地球上声波在坚硬表面上反弹的回声。这些光环提供了关于黑洞、其伴星和中间的尘埃云的信息。
这张图片展示了一组围绕着黑洞的壮观的光环，是利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台和尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台拍摄的。巨环的X射线图像揭示了位于我们星系中的尘埃的信息。
这个黑洞是一个名为V404 Cygni的双星系统的一部分，位于离地球约7800光年的地方。这个黑洞正在积极地将物质从一颗质量约为太阳一半的伴星上“拉走”，拉到这个看不见的物体周围的一个圆盘中。这种物质在X射线下发光，因此天文学家将这些系统称为"X射线双星"。
2015年6月5日，天文学家借助尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台发现了来自V404 Cygni的X射线爆发。这个爆发产生的高能环来自于一种被称为“光回波”的现象。与声波在峡谷壁上反弹不同，V404 Cygni周围的“光回波”是由来自黑洞系统的X射线爆发在V404 Cygni和地球之间的尘埃云上反弹产生的。
在这张合成图像中，来自钱德拉的X射线（浅蓝色）与来自夏威夷Pan-STARRS望远镜的光学数据相结合，显示了视野中的星星。该图像包含八个独立的同心环。每个环都是由2015年观察到的V404 Cygni耀斑的X射线产生的，这些射线在不同的尘埃云中反射。(一个艺术家的插图解释了钱德拉和尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台看到的环是如何产生的。为了简化图形，图中只显示了四个环而不是八个环）。)
由麦迪逊威斯康星大学的Sebastian Heinz领导的研究小组分析了2015年6月30日至8月25日期间对该系统进行的50次斯威夫特观测，以及2015年7月11日和25日的钱德拉观测。这是一个如此明亮的事件，钱德拉的操作者特意将V404 Cygni放在探测器之间，以便另一个明亮的爆发不会损坏仪器。
这些星环不仅告诉天文学家关于黑洞的行为，也告诉他们关于V404 Cygni和地球之间的景观。例如，X射线中环的直径揭示了光弹射到中间的尘埃云的距离。如果云层离地球更近，环就会显得更大，反之亦然。由于X射线爆发只持续了相对较短的时间，所以光的回波显示为窄环，而不是宽环或光环。
研究人员还利用这些环来探测尘埃云本身的特性。他们将X射线光谱--即X射线在一定波长范围内的亮度--与具有不同成分的尘埃的计算机模型进行了比较。不同成分的尘埃将导致不同数量的低能量X射线被吸收，从而无法被钱德拉探测到。这提供了关于其结构和组成的信息。
研究小组确定，这些尘埃云最有可能包含石墨和硅酸盐颗粒的混合物。此外，通过用钱德拉分析内环，他们发现尘埃云的密度在各个方向上并不均匀。以前的研究假设它们不是这样的。
一篇描述V404 Cygni结果的论文发表在2016年7月1日的《天体物理学杂志》上（预印本）。这项研究的作者是Sebastian Heinz、Lia Corrales（密歇根大学）；Randall Smith（哈佛-史密森天体物理学中心）；Niel Brandt（宾夕法尼亚州立大学）；Peter Jonker（荷兰空间研究所）；Richard Plotkin（内华达大学雷诺分校）；和Joey Neilson（维拉诺瓦大学）。
这一结果与X射线双星Circinus X-1的类似发现有关，该双星包含一颗中子星而不是黑洞，发表在2015年6月20日的《天体物理学杂志》上的一篇论文中。从一个巨大的X射线光回波看圆规X-1的运动学距离"（预印本）。这项研究也是由Sebastian Heinz领导的。
每年都有多篇论文发表，报告对2015年引起这些环的V404 Cygni爆发的研究。之前的爆发是在1938年、1956年和1989年记录的，所以天文学家可能还有很多年时间继续分析2015年的爆发。
宇宙发展都是从黑暗走向光明。恒星中的文明以是高文明，地球文明从原始文明到初级现在是初级文明到中级文明的，过渡期，人类走向了真正的和平，才会进入中级阶段，地球变成了恒星，就进入了高级阶段
天体物理学论文的发表
中科院国家天文台获悉，中国Skyeye FAST自2020年1月11日通过国家验收以来，已开启高质量运行。 2021年依托FAST国家天文台测量星际磁 领域、快速射电暴、脉冲星搜索等。 国际天文学前沿取得新的重要科学成果。
2021年12月19日拍摄的“中国天眼”全景图。
FAST运行发展中心常务副主任兼总工程师姜鹏介绍，2021年3月31日，FAST将正式向世界开放，共享和征集全球天文学家的观测应用。 本次征集共收到来自不同国家的7216小时观测申请，最终14个国家（不含中国）的27个国际项目获批，2021年8月启动科学观测。
“FAST运行效率和质量持续提升 年观测时间超过5300小时，远远超出国际同行预期的工作效率，为FAST的科学产出起到了重要的支撑作用。” 据姜鹏介绍，FAST自运行以来已成为世界上发现脉冲星最有效的设备。 2021年，依托FAST取得多项重要科研成果，包括挑战经典恒星形成图的FAST中性氢线测量星际磁场取得重大进展。
1月5日，在中国科学院国家天文台举行的新闻发布会上，FAST运行与发展中心首席科学家李丹介绍了FAST在中性领域的最新重大成果 氢 。
发布会上，FAST运行发展中心首席科学家李丹介绍， 磁场在恒星、行星、生命的产生中起着重要作用，过程复杂。 因此，“磁通量问题”是恒星形成中的经典三。 一个大问题是分子云的星际磁场强度的测量是全球天文学界的共同挑战。
据报道， 中性氢是宇宙中最丰富的元素。 它广泛存在于宇宙的不同时期，是不同尺度物质分布的最佳示踪剂之一。 FAST 望远镜是探测暗淡和中性氢源的强大工具。 李丹团队开发并命名了原始的中性氢窄线自吸收（HINSA）方法。 依托FAST望远镜无与伦比的灵敏度和出色的光路设计，首次实现了HINSA塞曼效应检测，强度为3.8 0.3微高斯。 高置信度星际磁场测量是利用原子辐射探测分子云磁场从0到1的突破。 地球磁场，至少比恒星形成标准模型预测的磁场强度弱3到4倍。FAST的结果表明分子云处于致密云核阶段。磁超临界状态可以 提前到达，可能存在比标准模型更有效的磁场耗散机制使恒星形成更早。 磁场测量“[H]
这次研究小组采用了独创的中性氢窄线自吸法，利用FAST获得了高 - 信心塞曼效应测量首次在原恒星的核包层中得出结果。 星际介质具有从冷中性气体到原恒星核的相干磁场结构的发现，不同于标准模型的预测，为解决恒星三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。 形成。 该论文于北京时间2022年1月6日作为封面文章正式发表在国际学术期刊《自然》上。
2021年12月19日夕阳下的“中国天眼”全景。
快速射电暴（FRB）是宇宙中最亮的射电暴现象。 它的起源是未知的。 它是天文学的最新热点。 发布会上，国家天文台副研究员王培介绍，目前已检测到数百个 FRB，其中只有少数出现重复爆发。 FRB121102 是人类已知的第一个重复爆发。 2017年，它成为第一个被准确定位并能够确认其宿主星系的FRB。
研究组利用FAST观测快速射电暴FRB121102，在约50天内检测到1652次暴发，获得迄今为止最大的快速射电暴样本，超过了之前文章发表的所有暴发 这个领域。 首次揭示了快速射电暴爆发率的总能谱及其双峰结构。 结果论文于2021年10月14日发表在国际学术期刊《自然》上。 宇宙中这种神秘现象的机制，并推动了这个新的天文学领域。
1 月 5 日，在在科学院国家天文台举行的新闻发布会上，国家天文台韩金林介绍了FAST在脉冲星搜索方面的重要进展。
脉冲星是大质量恒星死亡后的“遗骸”。 一块方糖有上亿吨的质量。 脉冲星可以发射周期为 1.4 毫秒的高周期性脉冲。 23 秒之间。 被称为“毫秒脉冲星”的短周期脉冲星可与地球上最好的原子钟相媲美。 脉冲星的发现是国际大型射电望远镜观测的主要科学目标之一。
发布会上，国家天文台研究员韩金林介绍，FAST搭载了19波束L波段接收机，是目前世界上最强大的脉冲星搜索工具。 研究团队不仅在银河系星海中探测到了550颗先前已知的脉冲星，还发现了279颗新脉冲星，其中65颗为毫秒脉冲星，22颗为双星系统。 相关论文于2021年5月在国内学术期刊《天文学与天体物理学研究》发表。
2021年12月17日，工作人员对“中国天眼”的馈源舱进行维护。
了解到，基于FAST在灵敏度方面的国际领先优势，FAST与高能波段重要的空间天文设施费米伽玛射线天文台大场望远镜（Fermi-LAT）相结合， 用于天地一体化和协调。 后续观察有可能产生重大的科学突破。
国家天文台李丹、王培领导的国际合作组发现多颗脉冲星并开展多波段观测分析。 相关成果将于2021年12月发表在国内学术期刊《中国科学》上。“多波段协同观测不仅为FAST脉冲星搜索开辟了新方向，也为研究脉冲星的电磁辐射机制开辟了新途径。 脉冲星，并为研究中子星种群的演化和探测引力波提供更多样本。” 李说。
1月5日，在中国科学院国家天文台举行的新闻发布会上，吴向平院士介绍了FAST后续科研计划。
对于FAST后续研究计划，中国科学院院士、国家天文台研究员吴向平表示，基于超高灵敏度的明显优势，FAST具有 成为中低频射电天文领域观测天空的利器，未来将成为快速射电爆发的源头。 和物理机制，中性氢宇宙研究，脉冲星搜索和物理研究，脉冲星测时和低频引力波探测产生了深化人类对宇宙认知的科学成果。
宇宙诞生于一次大爆炸，目前已是天文学界的公论，但自从宇宙诞生以来，宇宙中的爆炸就没有停止过，比如恒星氦闪、超新星爆发、中子星碰撞，单一星体碰撞乃至星系碰撞等，所以爆炸是宇宙中常见的现象，那么宇宙中最大规模的爆炸有多大呢？
除了宇宙诞生时的大爆炸之外，科学家们已经发现了，迄今为止宇宙中规模最大的爆炸，其范围可以囊括15个银河系，释放的能量相当于10亿个太阳核聚变能量燃烧10亿年的100倍，太阳的主序星寿命大概是100亿年，所以也可以说是相当于100亿个太阳终生燃烧释放的能量。
欧空局的望远镜今年2月下旬再次观测了这场仅次于宇宙大爆炸的天体爆炸事件，它发生在距离地球3.9亿光年外的蛇夫座星系团的中心处，其爆炸的源头被认为是该星系团的一个超大质量黑洞，科学家推测这个超大质量黑洞周围物质非常密集，在吸积盘作用下，将大量的物质以射线的形式向外剧烈喷发，情景如同发生了剧烈的大爆炸。
对这场巨型爆炸的观测，天文学家使用了全世界的多台大型天文望远镜，包括美国宇航局钱德拉X射线天文台、澳大利亚默奇森宽场阵列和印度巨型波涛无线电望远镜等，将他们的无线电数据进行同步分析确定了这一结果，最早的观测来自于2016年，当时只是在蛇夫座星系团的中心位置发现了一道不寻常的弯曲弧线，但并没有意识到那是一场星系级爆炸的冲击波边缘，后来通过不断的观测纠正才确认那是一场大级别爆炸，观测结果最早公布于2020年2月27日，《天体物理学》杂志发表了相关论文。
蛇夫座星系团是宇宙中最大的星系团之一，其中有着上万个单独的星系，其中心位置有一个巨大的星系，一个超大质量黑洞就隐藏在其核心部位，这里也是整个蛇夫座星系团物质最为密集的地方，超级黑洞强大的引力将靠近的物质撕得粉碎，两极的喷流又将物质以伽马射线等形式向外剧烈喷发，形成了长达数百万光年的喷流。
黑洞本身并不会爆炸，迄今为止科学家们也从未发现过黑洞爆炸的证据，目前也还不知道黑洞的质量上限是多少，但在已经观测到的巨型黑洞中，Ton618的质量达到了太阳质量的660亿倍，不过它已并不是宇宙中最大的黑洞，去年科学家们还发现了质量高达太阳1920亿倍的巨大黑洞，都说明黑洞的质量可以十分庞大，却还没有大到足以引发爆炸的程度。
不过这个爆炸式喷流并不是目前正在发生的，因为天文学家们并没有在其核心位置观测到任何爆发的迹象，其中心的超级黑洞并没有继续喷发。
科学家推论认为这是之前超级黑洞捕获了巨量的物质，并在较短的时间中将其剧烈喷发出来，形成了一团如同爆炸冲击波一样的爆炸痕迹，只是这一团爆炸的能量扩散的范围看上去十分巨大，爆炸的强大冲击波在蛇夫座星系团中心的巨量热气中喷出了一个直径约为150万光年的巨洞，足以装下15个银河系。
参考资料：
《环球网》2022年2月28日文章《科学家发现宇宙诞生以来最大爆炸》
发表天体物理论文的
2018年，宇宙很忙。
太阳系里，火星、月球、太阳和种种行星都在忙着迎接人类的使者；太阳系外，新的太阳、超级地球、系外行星越来越多地出现在人类的视野。
人类宇宙 探索 的深入和升级，让我们距离“我们是否孤独地存在于宇宙中”这一终极问题的答案越来越近。
种种宇宙拼图引向生命谜题的答案，带给人们不断的惊喜、无限的想象。
首次发现银河系外行星
2018年2月，《天体物理学快报》发表论文，美国科学家宣布借助“微引力透镜”效应，首次发现了银河系外行星存在的迹象。这批行星数量约有2000颗，远在38亿光年之外，质量大于月球、小于木星。
人类发现的太阳系外行星已经数以千计，但都位于银河系内。这是人类首次发现位于银河系之外的行星。其他星系离银河系至少几百万光年，以目前技术水平无法直接观测其中的行星。研究人员提出，微引力透镜效应可作为寻找银河系外行星的一种手段。
首次发现太阳系外彗星
2018年2月21日，《皇家天文学会月刊》上发表研究成果，天文学家发现太阳系外的彗星，在距离地球800光年的另一颗“太阳” KIC 3542116的轨道上，发现了六颗彗星的尘埃尾巴。研究团队称这是人类首次发现外星系彗星。而这次的发现中，公民科学家再次扮演了重要角色。
这次的研究发现再次展示了公民科学家在当今的宇宙 探索 中所扮演的重要角色，仅用计算机算法去从太空望远镜的数据中筛选有用的东西，是不可能的，还需要人类的眼睛去识别。如今众多公民科学家在做着庞大的数据筛选工作，很多新的发现都是由公民科学家最初筛选出的。
谷歌在2018年开放了用于搜索系外行星的AI代码，公布于开源网站Github上，太空爱好者足不出户，在家就可以开始猎星了。
超级地球频繁现身
2018年3月，《天体物理学》杂志发表论文，科学家又发现 15 颗全新系外行星，其中一颗可能是表面存在液态水的超级地球，这些行星都围绕着太阳系附近的红矮星运转。
这些红矮星中最明亮的一颗，K2-155，距地球200光年，有三颗“超级地球”围绕，其中一颗K2-155d可能处于宜居带，它的半径约为地球的1.6倍。科学家通过三维全球气候模拟而推测K2-155d表面可能存在液态水，但是并不能确证。
2018年9月，《皇家天文学会月报》发表论文，科学家称在恒星HD 26965周围发现一颗超级地球，围绕这颗类似太阳的恒星运行。恒星HD 26965也被称作波江座40A，它正是《星际迷航》中所设定瓦肯星所环绕的“太阳”。
2018年11月，《自然》杂志发表论文，科学家发现在距离太阳系最近的单星系统巴纳德星周围，有一颗类似地球的候选行星在运行。
银河系最新地图公布
2018年4月25日，欧洲航天局公布了盖亚探测器的最新数据集，其中包括关于银河系超过13亿颗恒星位置和运动情况的详细资料。
人们在仰望夜空时，往往会想这些星星在多远的位置，往什么方向移动，事实上科学家们并不知晓银河系绝大多数恒星的确切位置和运动情况。来自欧洲航天局盖亚探测器的数据包为绘制最新的银河系地图提供的前所未有的更多信息和细节，为人类用用更加完善的银河系地图带来了更多的可能。
盖亚的数据集形成了一份最新的银河系三维地图，一份迄今为止银河系人们已知的最全的星系目录。精确的恒星运动信息可以用来模拟星系的过去和未来，揭示星系的 历史 和演化，并且可以帮助人们推断暗物质的性质和分布等。
洞察号首探火星内部
2018年5月5日，美国航天局的洞察号无人探测器从位于美国加利福尼亚州中部的范登堡空军基地升空。美国东部时间2018年11月26日14时54分许在火星成功着陆，执行人类首次探究火星“内心深处”奥秘的任务。
这是人类 历史 上第八次成功登陆火星。它并非人类登陆火星的首个航天器，但却是深入火星内部的首个航天器。随洞察号前往火星的，有刻有全球240多万人姓名的登机牌，存在两枚芯片中。
洞察号对火星研究有重要意义，它的使命是通过 探索 火星的内核，来分析火星形成的 历史 ，同时增进人类对地球起源的认识。
外星水冰和有机物陆续发现
2018年6月8日，美国宇航局（NASA）宣布好奇号火星探测器在火星上发现了有机分子。好奇号在盖尔撞击坑钻入一块大约35亿年前的细粒沉积岩，仅5厘米深处，就发现了3种不同类型的有机分子。在检测中，还在这些岩石样品中发现了有机碳，另外一些可识别的分子包括噻吩、苯、甲苯和小碳链，如丙烷或丁烯。
这些有机物质的来源有三种可能，一是我们未知的生命活动，二是陨石，三则是地质酌，即岩石形成过程。
同样在2018年6月初，发表在《科学》杂志上的一项关于冥王星的最新研究成果显示，冥王星上沙丘状的地表是由甲烷冻粒构成的。
地球人寻找外星生命的重点近年着眼于土卫二和木卫二之上，进一步的消息也不断有出现。2018年6月27日，《自然》杂志发布了新的证据，根据对卡西尼号探测器的数据的进一步研究，科学家宣布，在土卫二上的冰羽流中，成功找到了大体积的有机分子，这使得它支持外星生命的可能性大大增加。这是首次在地外星球中的含水星球中探测到复杂有机物的存在。
2018年7月25日，《科学》杂志发表研究结果，火星南极发现有一处长约19.3公里的液态水湖泊，藏在1.6公里厚的冰层之下。这是欧洲航天局首次确定火星上存在成规模的稳定的液态水体。
联盟号宇航员戏剧性逃生
2018年10月11日，俄罗斯“联盟MS-10”飞船发射失败，升空后119秒，火箭第二级发动机突然关闭，飞船“发射逃逸系统”自动启动，两名航天员紧急逃生，安全返回地球。
俄罗斯航天局公布了“联盟号”火箭故障后成功返回地球的俄罗斯宇航员Alexey Ovchinin和美国宇航员Nick Hague的照片。两名宇航员都将在2019年春继续执行太空任务。
俄载人飞船发射失败的原因，是负责发出分离指令的一个传感器发生故障，导致运载火箭的助推器未及时分离到安全距离。
帕克号太阳探测器触摸太阳
2018年11月8日，美国宇航局最新报告说，帕克号太阳探测器成功在近日点飞掠太阳，状态良好，并创造了人类航天器最快飞行速度。
11月5日，帕克号第一次抵达近日点，当时距离太阳表面1500万英里处（约2414万千米），并实现了约34.31万千米的时速，创造了人类航天器有史以来的最快速度。
帕克号太阳探测器2018年8月12日升空，9月9日拍摄到了它此番太阳之旅中的第一张图像，预计在未来7年内环绕太阳飞行24圈，并在金星引力的帮助下调整轨道逐渐逼近太阳，最终抵达距离太阳表面约610万千米的地方。
人类实现了对本星系恒星距离最近的一次造访，这将让我们更深入理解地球和宇宙。
月球计划密集发布
2018年，各国月球计划密集发布。欧洲航天局刚刚“出大招”，宣布将在位于科隆的欧洲航天局宇航中心建一个模拟月球土壤和月球栖息地的新工程，俄罗斯联邦航天局紧接着于11月19日高调宣布，俄罗斯将登月时间设在2030年，宇航员将在月球停留长达14天。而美国宇航局又通过发布一个两分钟的视频重申要通过在月球轨道建立长期基地而重返月球的决心。
11月19日，俄罗斯联邦航天局航天工程总设计师在国际空间站成立20周年之际发表演说，高调宣布俄罗斯登月计划，称2030年至2035年间将是俄罗斯创建月球轨道器的时间范围，俄罗斯宇航员将实现首次登陆，预计停留14天。
欧洲航天局11月发布的登月“大动作”是与德国航空航天中心（DLR）合作，在位于科隆的欧洲航天局宇航中心建设一个模拟月球土壤和月球栖息地的新工程，作为测试月球 探索 技术的“训练场”。
2017年12月11日，美国总统特朗普签署一号太空政令，宣布美国宇航员将重返月球表面，并最终前往火星。
以色列一家名为SpaceIL的非营利性太空组织2018年7月10日宣布，将于约半年后将首个由私人赞助的无人航天器送上月球，从而使以色列成为继美国、俄罗斯和中国之后的第四个将探测器送上月球的国家。
2018年5月，亚马逊创始人杰夫·贝索斯在国际太空发展大会上再次强调他的殖民月球规划不会改变，称在月球上建立人类定居点势在必行。
发现太阳失散已久的双胞胎
2018年11月，发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一篇论文称，天文学家发现了我们的太阳失散已久的双胞胎兄弟，这颗编号为HD186302的恒星距离地球184光年，研究者强调这颗恒星不仅是太阳的兄弟，而且是“双胞胎”兄弟，是太阳2.0。
天文学家们相信，85%以上的恒星都是二元星系，甚至可能是三元或多元星系，有证据表明，太阳也曾经有过二元伴星，而太阳的二元伴星与太阳失散已久，在太空中的某个地方存在着。这颗HD186302在各个方面都与太阳极其相似，被认为是太阳曾经的二元对。
首次抵达小行星贝努
2018年12月3日，美国宇航局小行星探测器奥西里斯-REx抵达小行星“贝努”，开始探测这颗可能威胁地球安全的近地天体，并有望为研究太阳系形成和生命起源提供新证据。
奥西里斯-REx于2016年发射，抵达“贝努”后将逐步接近它，计划于2020年伸出取样臂接触小行星表面并“一触即走”，获取至少60克土样。如任务进展顺利，它将于2021年3月踏上归途，2023年9月从地球近旁飞过时把样本舱弹出送回地球。
贝努成为研究目标的原因之一是对地球有潜在威胁。美国宇航局认为，在2175年至2199年之间，“贝努”撞击地球的可能性为2700分之一。另一个原因在于其表面碳含量丰富，可能存在氨基酸等有机分子，相关研究有助 探索 地球生命起源。
编辑 肖晓君 责编 李琰
刊号：CN31－1385/N 出版：上海科学技术出版社《科学》编辑部 地址：上海钦州南路71号 邮编：200235 《空间科学学报》空间科学是当代高科技发展的前沿领域之一，《空间科学学报》是我国空间研究界有影响综合性刊物。所刊载的内容由以空间本身为研究对象的研究成果和与空间环境有关的基础研究，应用研究及技术研究成果构成，报道的主要学科分支包括空间天文学、空间物理学、空间化学与地质学、空间生命科学、微动科学、空间材料科学和空间地球科学等。主要栏目有：理论研究、探测与实验、综述、研究简报，学报动态等等。 期刊分类： 双月刊 创刊年份： 1981 国内刊号： CN 11-1783/V 国际刊号： ISSN 0254-6124 邮发代号： 2-562 定价： 20元/期 主管单位： 中国科学院 主办单位： 中国科学院空间科学与应用研究中心 中国空间科学学会 编辑单位： 《空间科学学报》编辑部 天体物理学报（英文版）Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics简 介： 创刊时为中文期刊，2001年改为英文刊。主要刊登天文学和天体物理学领域的原创性研究论文。主要栏目和报道范围：“研究快报”用来报道天文观测的新结果及新理论；“特约综述”聘请国际知名天文学家就某些热点问题进行专题评述。 期刊分类： 双月刊 创刊年份： 1981 国内刊号： CN 11-4631/P 国际刊号： ISSN 1009-9271 邮发代号： 2-187 定价： 20元/期 主管单位： 中国科学院 主办单位： 中国科学院北京天文台 编辑单位： CJAA编辑部
天体物理学论文发表
笔者 东邪
“后羿射日”这个神话故事相信大家并不陌生，传说古代天上出现了10个太阳，把大地炙烤得民不聊生，这时候民间出现了一个射日青年，他就是后羿。后羿搭弓相继射下了九个太阳，只剩下一个太阳照耀大地。虽然后羿射日的故事听起来并不真实，但在宇宙中确实存在多颗恒星的系统，而且去年就有研究发现太阳系内可能曾经存在第二颗“太阳”。
来自哈佛—史密森天体物理学中心的天体物理学家亚伯拉罕·勒布和他的团队在《天体物理学期刊》上发表了研究论文，称太阳系在过去存在两颗恒星。也就是说，太阳系曾经是双星系统，后来发生了变故一颗恒星离开了太阳系，只剩下太阳坚持到现在。那么有什么证据证明太阳系内曾经存在两颗恒星呢？太阳系内另一个“太阳”去哪了呢？
依据一：宇宙中多恒星系统更为普遍
在该研究之前，科学家通过对太阳系周围的恒星系进行长期观测发现，大多数恒星系中都有多颗恒星，即所谓的多恒星系统。以最靠近太阳系的比邻星系为例，这个星系中存在两颗较大的恒星，分别是A星和B星，它们相互围绕着运动。而在A星和B星外围还有一颗C星在围绕着AB星转，因此它们形成一个三合星系统。
天文学上将含有两颗恒星的恒星系统称为“联星系统”，稳定的联星系统中恒星分别在以质心为焦点的椭圆轨道上运行。目前人类已经探测清楚的联星系统就有天狼星、天鹅座X-1和南河三。拥有三颗或更多恒星的系统被称为“聚星系统”，数量不同的恒星系统可以根据数目来进行命名，例如三颗恒星的系统就称为三合星系统，或者三体系统。
和联星系统相比，聚星系统内部更为复杂，因为多个天体的动力系统产生交错时，可能会引起浑沌行为，因此聚星系统稳定性往往比联星系统弱一些，而联星系统的稳定星又要比单星系统更弱。天文学家通过观测发现，银河系中有七成以上的恒星系都是多恒星系统，这使得它们组成的系统能够吸引大量的物质靠近。
因此很早就有科学家怀疑太阳系是否曾经也是一个恒星系统，因为太阳系内不仅有八大行星，还有一条小行星带，太阳系边缘还存在柯伊伯带，如此多物质的聚集单靠太阳自己的能力就可以实现吗？这个问题仍然存疑。
依据二：奥尔特云的存在
奥尔特云指的是包围着太阳系的球体云团，这个层次上存在着许多不活跃的彗星。柯伊伯带和奥尔特云存在明显的差异，前者是一个平面区域，彗星、陨石等小天体分布在这个平面区域上，而后者是一个空间区域，它即包围了柯伊伯带，又包括太阳系上下空间的区域。最早提出“奥尔特云”这个概念的人是爱沙尼亚天文学家恩斯特·奥匹克，他于1932年提出彗星是来自太阳系外层边缘的云团。
然而奥尔特云的存在引起了科学家的质疑，因为这片区域中存在过多的物质，按照理论计算单靠太阳是不可能吸引来如此多物质的，因此科学家认为存在一种可能性，那就是太阳系曾经存在第二个“太阳”。为了在理论上验证这个假说，亚伯拉罕和他的同事们利用计算机搭建了一个仿真模型，通过模拟实验发现截然不同的情况。
如果太阳系曾经存在另一颗恒星的话，那么它和太阳会形成一张无形的引力网，这张网能够把靠近太阳系的任何物质都吸引过来。在太阳系形成的初期，这两颗恒星就是通过这样的方式累积了“原始资本”，然后再用这些“资本”筑造起一道外层保护结构。也有观点认为，奥尔特云的存在确实可能与第二颗恒星有关。
但它不是太阳和另一颗恒星通过引力吸引过来的，而是第二颗恒星发生解体后出现了大量的碎片，这些碎片在太阳系外层堆积，从而形成了奥尔特云。无论是哪一种说法，它们都与第二颗恒星有关。
依据三：太阳系边缘可能存在第九大行星
美国宇航局的“卡西尼号”探测器在对土星进行探测时，科学家根据土星的探测数据推测太阳系的边缘可能还存在第九大行星，它并非冥王星，而是真实的行星。前段时间，来自法国巴黎天文台的科学家雅克·拉斯卡尔在《天文学和物理学》期刊上发表了研究论文，该论文指出拉斯卡尔和他的团队已经计算出了第九颗行星的轨迹。
拉斯卡尔表示第九颗行星的轨迹非同一般，这也是人类长期以来没能发现它的原因。这颗隐藏的行星处于椭圆形的拉长轨道上，而且它与黄道平面存在巨大的夹角。再加上它的运动方向和太阳系内其他行星的运动方向相反，这导致第九行星大多数时间都处于和八大行星相反的空间位置上。
拉斯卡尔表示他们团队已经将发现第九颗行星的工作量减少了一半左右，剩下的工作就要靠其他科学家一起努力 探索 了。在拉斯卡尔发表科研成果的两个月后，另外两位天文学家康斯坦丁和布朗就提出预测，认为第九行星的体积可能是地球的10倍左右。如果未来要验证第九行星的存在，那么人类需要建设一座巨大的望远镜，并且花上几年甚至是几十年的时间去观测。
那么第九大行星的预测与太阳系内第二颗恒星的推测有什么关系呢？如果太阳系内曾经存在第二颗恒星的话，那么第九颗行星存在的可能性进一步提高。在第九颗行星的预言被提出来之前，太阳系最外边的天体是冥王星，它是一颗比月球还要小的天体，说明那个区域的太阳引力已经很有限了，又如何束缚住一颗比地球大10倍的行星呢？
因此太阳系内曾经存在第二颗恒星是第九颗行星存在的其中一个前提条件，如果这个前提条件都不成立，那么第九行星存在的可能性会大幅降低。
如果第二颗“太阳”确实存在过，它如今去哪儿了？
那么问题来了，如果太阳系内曾经存在第二个“太阳”，那么这颗“太阳”后来去哪了呢？对此支持这一假说的科学家西拉日表示，几十亿年前太阳系还是一个双星系统，后来有一颗比两颗恒星都要大的恒星经过太阳系，导致太阳被“挖墙脚”了，第二颗太阳被大质量恒星给捕获走了。而且西拉日认为，太阳系被“挖墙脚”的事应该发生在奥尔特云形成之后。
另一种假说指出，太阳系内的第二颗恒星遭遇了银河系中心的引力摄动，导致它不但脱离了与太阳组成的双星系统，还在脱离的过程中发生解体。解体后的碎片一部分散落在火星与木星之间，形成了小行星带。另一部分碎片则在引力的牵引下到达如今的奥尔特云地区，导致该区域的物质密度大大增加。
天空中曾出现过两个太阳，这是怎么回事？
综上所述，太阳系在过去可能存在另一颗恒星，这一假说还需要更多科学依据去证明。前几年我国东北地区的天空出现了“两个太阳”的现象，这又是怎么回事呢？首先要确定的是，目前太阳系内就只有一个太阳，那么天空出现的两个太阳中肯定有一个是真的，有一个是假的。后来气象局专家对这种现象进行了解释，这是一种“幻日”现象。
幻日现象的本质是大气的光学现象，当天空中出现了大量的半透明薄云，薄云里面又存在许多六角形的冰晶体，它们整齐地排列在一起就会对阳光产生折射现象。这些细小的冰晶体排列起来就像一面多棱镜一样，当太阳光从上往下照射到冰晶体阵列上时就会发生折射现象。而我们以仰视的角度去看太阳，所以就会发现天空中出现了两个太阳，亮度最高的那一个是真的，亮度最暗的那一个则是折射出来的现象。
气象专家表示，幻日现象一般在早上5：30~6：00之间出现，但并非所有地方都能看到幻日现象，这与空气情况、纬度位置等有关。幻日现象一般不会持续很长时间，所以能够看到这种现象也算是比较幸运了。
天体物理学家发表论文
周又元院士主要的贡献是研究出了天体物理的运动及活动轨迹，这让我们为以后研究天体物理提供了有力的理论支持。
据外媒报道， 瑞士伯尔尼大学的理论天体物理学家Kevin Heng取得了一项罕见的成就。他为计算行星和卫星的光反射所需的一个古老的数学问题得出了新的解决方案。 现在，可以用一种简单的方式来解释数据，例如了解行星大气层。新的公式可能会被纳入未来的教科书中。
几千年来，人类一直在观察月相的变化。当月球向我们展示它的不同“面貌”时，月球反射的太阳光的上升和下降，被称为"相位曲线"。测量月球和太阳系行星的相位曲线是天文学的一个古老分支，至少可以追溯到一个世纪以前。这些相位曲线的形状编码了关于这些天体的表面和大气的信息。在现代，天文学家利用空间望远镜，如哈勃、斯皮策、TESS和CHEOPS，测量了系外行星的相位曲线。这些观测结果与理论预测进行了比较。为了做到这一点，人们需要一种计算这些相位曲线的方法。这涉及到寻求一个有关辐射物理学的困难数学问题的解决方案。
自18世纪以来，计算相位曲线的方法已经存在。这些解决方案中最古老的可以追溯到生活在18世纪的瑞士数学家、物理学家和天文学家约翰·海因里希·兰伯特。计算太阳系行星反射光的问题是由美国天文学家亨利·诺里斯·罗素在1916年一篇有影响力的论文中提出的。另一个著名的1981年的解决方案归功于美国月球科学家Bruce Hapke，他是在印度裔美国人诺贝尔奖获得者Subrahmanyan Chandrasekhar于1960年所做的经典工作的基础上提出的。 Hapke开创了使用相位曲线的数学解法研究月球的先河。苏联物理学家Viktor Sobolev在其1975年出版的具有影响力的教科书中也对天体反射光的研究做出了重要贡献。受到这些科学家工作的启发，伯尔尼大学空间和可居住性中心CSH的理论天体物理学家Kevin Heng发现了一整个计算相位曲线的新数学解决方案系列。这篇论文由Kevin Heng与伯尔尼大学与日内瓦大学共同管理的国家研究中心NCCR PlanetS的Brett Morris以及CSH的Daniel Kitzmann合作撰写，刚刚发表在《自然-天文学》杂志上。
普遍适用的解决方案
“我很幸运，这些伟大的科学家已经完成了这一丰富的工作。Hapke发现了一种更简单的方法来写下Chandrasekhar的经典解决方案，他著名地解决了各向同性散射的辐射转移方程。Sobolev已经意识到，人们至少可以在两个数学坐标系中研究这个问题。” Sara Seager在她2010年的教科书中对这个问题进行了总结，从而引起了Kevin Heng的注意。
通过结合这些见解，Kevin Heng能够写下反射强度（反照率）和相位曲线形状的数学解决方案，既完全在纸上又不需要借助计算机。“这些解决方案的突破性方面是，它们对任何反射法都有效，这意味着它们可以被用于非常普遍的方式。当我将这些纸笔计算与其他研究人员使用计算机计算的结果进行比较时，决定性的时刻到来了。”Kevin说：“我被他们的匹配程度吓到了。”
对木星相位曲线的成功分析
Kevin说：“让我兴奋的不仅仅是新理论的发现，还有它对解释数据的重大意义。”例如，卡西尼号航天器在21世纪初测量了木星的相位曲线，但以前没有对这些数据进行深入分析，可能是因为计算成本太高。有了这个新的解决方案系列，Kevin能够分析卡西尼号的相位曲线，并推断出木星的大气层充满了由不同大小的大型不规则颗粒组成的云。这项研究刚刚由《天体物理学杂志》发表，与美国德克萨斯州休斯顿大学的卡西尼号数据专家和行星科学家李立明合作。
分析空间望远镜数据的新可能性
Kevin表示：“在纸上写下反射光相位曲线的数学解决方案的能力，意味着人们可以在几秒钟内用它们来分析数据。”它开辟了以前不可行的解释数据的新方法。Kevin正在与Pierre Auclair-Desrotour（目前在巴黎天文台）合作，进一步推广这些数学解决方案。Kevin说：“Pierre Auclair-Desrotour是一个比我更有天赋的应用数学家，我们承诺在不久的将来会有令人兴奋的结果。”
在《自然-天文学》发表的论文中，Kevin和他的合作者展示了一种分析开普勒太空望远镜中系外行星Kepler-7b相位曲线的新方法。Brett Morris 领导了该论文的数据分析部分。“Brett Morris在我的研究小组中领导CHEOPS任务的数据分析，他的现代数据科学方法对于成功地将数学解决方案应用于真实数据至关重要，”Kevin解释说。他们目前正在与美国领导的TESS空间望远镜的科学家合作，分析TESS相位曲线数据。Kevin设想，这些新的解决方案将带来分析即将到来的、耗资100亿美元的詹姆斯-韦伯太空望远镜的相位曲线数据的新方法，该望远镜将于2021年晚些时候发射。Kevin说：“最让我兴奋的是，这些数学解决方案在我离开后仍将长期有效，并可能进入标准教科书。”
天体物理学家周又元院士发表论文100余篇，而且还估算了中心黑洞的质量，发现了短时标变化规律新类型等等贡献，他自己的一生都献给了教育事业和国家科研工作。我们都知道能当上国家院士的人必定是百里无一的人才。国家也因此花费了很多财力物力培养，他们的一生都在为祖国强大而奉献着，所以每一位人才的逝世都是国家的一大损失，对国家来说是痛失了一大批宝藏，他们对国家的作用是真的是很大。
周又元院士所涉及的领域普通人看起来会很深奥，说起来会涉及到很多人的知识盲区。他的身份有很多，当过教授，也当过博士生的导师，他还是物理学家，还是中国科学院国家天文台的研究员，无论是哪一个身份，单独拿出来讲都是非常的厉害，然而周又元院士一点都不在乎，对于这些头衔如粪土一般的默默地贡献着自己的一生，他的科研成就也是拿到了不少奖项，他曾获得中国科学技术大学教学成果一等奖，国家教学成果二等奖等，在21世纪初的时候成为了中国科学院院士。
在2018年9月25日，国际天文学联合会小天体联合会小天体命名委员会批准，把宇宙中的一颗小行星命名为“周又元星”，可见周又元院士在这一领域上有着很大的贡献，就连国际的天文学联合会都认可他的付出。周又元院士曾经赠言后背，他曾说“要好好做人，做好事”。这一句话很好的教育了后辈，让他们得到了思考醒悟。对周又元院士的逝世表示惋惜，一路走好。
各位看官，如果你们还知道周又元院士有其它哪些重大贡献的话，欢迎在下方评论留言。
科学家对最接近星系Messier 87（M87）中心的超大质量黑洞的一个新视图的分析显示了靠近黑洞的磁场的重要细节，并暗示了强大的物质喷流如何在该区域产生。
一个国际天文学家团队使用事件视界望远镜（Event Horizon Telescope）测量了黑洞周围称为极化的磁场特征。偏振是光和无线电波中电场的方向，它可以表明磁场的存在和排列。事件视界望远镜是一个由八个射电望远镜组成的集合，包括智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）。
EHT偏振测量工作组协调员、荷兰拉德堡德大学副教授Monika Mościbrodzka说：“我们现在看到了下一个关键证据，以了解黑洞周围的磁场是如何表现的，以及这个非常紧凑的空间区域的活动如何能够驱动强大的喷流。”
用EHT和ALMA拍摄的新图像使科学家能够绘制M87黑洞边缘附近的磁场线。这个黑洞也是有史以来第一次被成像--由EHT在2019年拍摄。那张图像显示了一个明亮的环状结构，中间有一个黑暗的区域--黑洞的阴影。 最新的图像是解释距离地球5000万光年的M87如何从其核心发射高能射流的一个关键。
位于M87中心的黑洞的质量是太阳的60多亿倍。被吸入的物质形成了一个旋转的圆盘--称为吸积盘--紧紧围绕着黑洞运行。盘中的大部分物质落入黑洞中，但周围的一些粒子却逃了出来，以近乎光速的速度喷射到太空中。
美国普林斯顿理论科学中心和普林斯顿引力计划的NASA哈勃研究员Andrew Chael说：“新发表的偏振图像是理解磁场如何让黑洞‘吞噬’物质并发射强大喷流的关键。”
科学家们将显示黑洞外磁场结构的新图像与基于不同理论模型的计算机模拟进行了比较。他们发现，只有以强磁化气体为特征的模型才能解释他们在事件视界望远镜中看到的情况。
“观察结果表明，黑洞边缘的磁场足够强大，可以反推热气体，帮助它抵抗重力的拉扯。”科罗拉多大学博尔德分校副教授、EHT理论工作组协调员Jason Dexter解释说：“只有滑过磁场的气体才能向内旋转到事件视界。”
为了进行新的观测，科学家们将世界各地的八个望远镜--包括ALMA--连接起来，以创建一个虚拟的地球大小的望远镜，即EHT。该计划将望远镜的角分辨率提升至足以观测事件视界尺度结构的程度。这种分辨率使研究小组能够直接观察到黑洞的阴影和它周围的光环，新的图像清楚地显示出该光环被磁化。这些结果发表在EHT合作的《天体物理学杂志通讯》的两篇论文中。这项研究涉及来自全球多个组织和大学的300多名研究人员。
第三篇论文也发表在《天体物理学杂志快报》的同一卷上，基于来自ALMA的数据，由荷兰拉德堡德大学和莱顿天文台的科学家Ciriaco Goddi领导。
Goddi说：“来自EHT和ALMA的综合信息使科学家们能够研究从事件视界附近到远远超出星系核心的磁场的作用，沿着其强大的喷流延伸数千光年。”