宇宙太空

暗物质粒子探测卫星”悟空”获得迄今最精确高能电子宇宙线能谱

中国科学院空间科学战略性先导专项的首发星“暗物质粒子探测卫星（DAMPE）”“悟空”取得首批科学成果；利用“悟空”采集到的数据，科研人员获得了世界上迄今最精确的高能电子宇宙线能谱；研究成果发表于《自然》。“悟空”于2015年12月17日发射成功，在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线，其中包含约150万颗25GeV以上的电子宇宙射线。“悟空”的电子宇宙射线的能量测量范围比国外的空间探测设备有显著提高。“悟空”在“高能电子、伽马射线的能量测量准确度”以及“区分不同种类粒子的本领”这两项关键技术指标方面世界领先，尤其适合寻找暗物质粒子湮灭过程产生的一些非常尖锐的能谱信号。

获得的高精度宇宙射线电子能谱

悟空”在轨示意图

新型恒星爆发

中国科学院云南天文台双星与变星研究团组对一颗奇特的密近双星J162117进行观测分析研究，发现了一种新型的恒星爆发，这类爆发由白矮星的突发式吸积引起，这种突发式的吸积又与伴星的磁活动相关联，相关论文发表于The Astrophysical Journal。J162117是一个由国际巡天发现的短周期密近双星系统，两颗子星相互绕转一周的时间约为5小时。通过数据分析，发现K型伴星磁活动与这次恒星爆发密切相关。当双星处于宁静态时，伴星表面靠近内拉格朗日点（L1）附近聚集了大量的黑子，从而切断了次星向白矮星的物质转移。当L1周围的黑子消失后，物质转移开始，并被吸积到白矮星表面，从而引起爆发。

利用磁流体模拟预测超新星遗迹全貌

国家天文台研究人员田文武等与科学家合作，利用磁流体模拟成功解释了一个超新星遗迹的射电演化，同时预言其存在未被发现的壳层，而后续对观测数据的处理发现该预言的正确性，相关论文发表于《天体物理杂志》。超新星遗迹是超新星爆发后与周围星际介质相互作用的产物，其演化过程不仅与前身星的性质密切相关，也受到周围星际气体和磁场分布的巨大影响。该研究着眼于已经有充分观测结果的超新星遗迹W51C，演化结果显示W51C应该有另外一个未被发现的壳层与电离氢区W51A在视线方向上重合。W51A方向上在射电波段有明显的偏振辐射，这不是电离氢区能产生的。

银河系核球区高速度恒星的起源

中国科学院上海天文台沈俊太研究员课题组牵头的国际团队对银河系核球区恒星的速度分布和化学组成进行了研究，探寻核球区高速度恒星的起源，相关论文发表于《天体物理杂志》。该研究使用了APOGEE项目的数据。作为斯隆数字巡天四期（SDSS IV）的3个项目之一，APOGEE利用高分辨率高信噪比的红外光谱仪对银河系的恒星进行观测，受星际尘埃消光的影响比较小。APOGEE观测了约十万颗红巨星，巡天范围覆盖了核球／棒、银盘和银晕区域，不仅提供了这些恒星精确的视向速度、表面重力加速度和有效温度等恒星参数，还提供了15种化学元素的含量，帮助天文学家们深入地刻画银河系的动力学结构以及化学演化历史。

强磁场下红外光谱研究铁基超导母体中狄拉克费米子研究进展

中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室谌志国研究员与国内外科学家合作，利用强磁场下红外光谱研究了铁砷超导母体AFe2As2(A=Ba,Sr)反铁磁体态朗道能级间跃迁的光学响，研究成果发表于《物理学评论快报》。凝聚态物质中的无质量狄拉克（Dirac）费米子是一类能量与动量呈线性关系，且其导带和价带在动量空间某点能量简并的准粒子。由于其对于诸多量子现象的产生起关键作用，因此在凝聚态物质中寻找无质量狄拉克费米子是目前凝聚态物理研究最活跃的领域之一。该研究在铁砷超导母体中观察到二维无质量狄拉克费米子支持铁砷超导母体中的狄拉克点受到拓扑保护。

铁砷超导母体的磁—光响应

带间朗道能级跃迁能量线等

彗星C/2013 US10的OH吸收线被探测

中科新疆天文台星系宇宙学团组王震等利用65米射电望远镜L波段观测C/2013 US10彗星时，在一颗彗星的挥发气体中同时探测到1667/1665MHz两条羟基吸收线，研究论文发表于The Astrophysical Journal。奥尔特云区的彗星C/2013 US10 Catalina距离太阳约10万天文单位，包含较为丰富的太阳系星云原始遗迹物质；其轨道离心率略大于1，双曲线轨道；于2015年11～12月距离太阳约0.8天文单位飞掠太阳，距离地心约1.7个天文单位临近地球；在太阳的紫外辐射、动力学能量传输机制和光化学作用下，彗核表层的冰冻物质升华为气态，彗星亮度达到4.7星等。

M型恒星活动性时间和空间演化规律

中国科学院国家天文台刘继峰研究员等，利用LAMOST和Kepler的数据，揭示了M型恒星耀发与其自转周期的三段式关系，以及其色球层和光球层的能量释放关系，研究论文发表于The Astrophysical Journal。在高分辨率测光卫星Kepler正式运行前，人们对恒星活动性的研究主要是使用光谱的发射线，自转周期或X射线光度等来粗略表征。但对于活动性更直接的事件——耀发，知之甚少。通过对540个M型恒星的超过十万个白光耀发事件的研究，发现其耀发活动性与周期呈现三段式的关系，即超级饱和、饱和、指数衰减阶段。通过比较耀发能量、周期、发射线等，发现自转周期10天可以作为恒星活动与不活动的边界条件。

大质量恒星诞生中物质聚积过程

中国科学院国家天文台南美观测站李金增研究员带领的国际团队，揭示了大质量恒星诞生过程中物质从分子云到原恒星聚积的完备图景，相关论文发表于The Astrophysical Journal。作为宇宙空间中电离辐射和重金属元素的主要贡献者，大质量恒星在星际介质物理与化学演化、星团与星系形成和演化中扮演重要角色。主流大质量恒星形成模型提供了两种不同的图景，“单体吸积模型”和“竞争吸积模型”。在分子云尺度发现物质正沿纤维状结构向中心致密团块流动，同时中心致密团块亦在整体坍缩向更深处的分子云核输送物质，而嵌埋在分子云核中的大质量原恒星也在不断吸积气体增长质量。