天文宇宙

太阳针状物的产生机制和加热过程

北京大学地球与空间科学学院田晖教授与合作者利用大熊湖天文台1.6米口径太阳望远镜和空间太阳观测卫星提供的数据，在日冕加热领域取得重要进展，其研究揭示了太阳针状物的产生机制和加热过程。研究论文发表于Science。研究发现不同极性磁场结构之间的相互作用与针状物的产生紧密相关。这些针状物通常产生于太阳上一种对流单元边界处的强磁场区域（称为网络组织）附近。当网络组织附近出现相反极性的小尺度弱磁场结构时，通常便会产生针状物。一些相反极性的磁场结构在与网络磁场靠近的过程中逐渐变小并最终消失，在此过程中观测到伴随的针状物活动。

利用湖光岩玛珥湖10Be记录重建全新世太阳活动变化历史

中国科学院地球环境研究所研究员周卫健领导的团队，首次对我国华南地区湖光岩玛珥湖沉积物开展了10Be示踪研究。研究论文发表于Geophysical research letters。实验分离出大气10Be相对产率变化的信号，以2000年为截止频率对获得的大气10Be产率进行低通滤波和高通滤波处理，分别获得了10Be记录的全新世以来地磁场相对强度和太阳活动的变化历史。新的重建结果可分别与GEOMAGIA50数据以及大气Δ14C等记录所反映的太阳活动代用指标对比良好，频谱分析结果进一步印证10Be重建的太阳活动记录的可靠性，为未来进一步应用湖泊沉积物10Be重建太阳活动和地磁场强度变化历史提供了新的思路与途径。

铜锌同位素研究揭示月球挥发和月核形成过程

中国科技大学地球和空间科学学院教授黄方团队建立了高精度的铜锌同位素分析方法，在此基础上和英国牛津大学博士Jon Wade以及爱尔兰University College Cork教授Kate Kiseeva合作，通过高温高压实验岩石学，精确测定了硅酸盐熔体和金属熔体之间的Cu和Zn同位素平衡分馏系数，制约了月核的成分和形成过程。相关论文发表在Geochemical Perspective Letters。含硫的金属熔体相对硅酸盐熔体显著富集轻的Cu和Zn同位素，而不含硫的金属熔体和硅酸盐熔体之间的分馏较小。这个结果很好地解释了地球和月球之间金属稳定同位素组成的差别。

利用LAMOST恒星光谱和ASAS-SN测光寻找黑洞候选者

厦门大学天文系郑铃霖、顾为民、王俊峰、武剑锋等与中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤等合作，利用我国LAMOST望远镜（郭守敬望远镜）的恒星光谱与国外ASAS-SN望远镜（由分布在全球各地的24台小口径望远镜组成的时域巡天项目）的测光观测相结合来寻找银河系中的黑洞候选者。研究论文发表于The Astronomical Journal。研究团队从LAMOST恒星光譜数据库中筛选并重点研究了9个双星系统，其中每个系统都包含了一颗视向速度变化大于70km/s 的巨星，并且光变曲线揭示轨道周期大于5天。经判断，这9个源是值得后续光学观测来进行动力学证认的黑洞初步候选者。

天文学家利用LAMOST发现了迄今最大的恒星级黑洞

中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜（LAMOST），发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞，提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。相关成果发表于Nature。这颗数十倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。黑洞是一种本身不发光的神秘天体。任何物质，包括光也无法从它身边逃离。根据质量的不同，黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。这其中，恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的，是宇宙中广泛存在的“居民”。

太阳爆发中日冕扰动的研究

中国科学院云南天文台“太阳活动及CME理论研究”研究组谢小妍等人通过磁流体动力学（MHD）数值模拟来探究太阳爆发过程中产生的扰动。相关研究成果近期发表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。论文首次提出了认证回波的方法，并进一步表明回波确实可以被观测到，证实了EUV波的“真波”本质。实验结果还发现在系统演化过程中，一部分的等离子体在回波后方堆积，在低日冕区形成一个等离子体的“堆积面”。利用数值模拟得到的数据，进一步重构了在不同波段可以被“观测”到的图像。在不同波段上“观测”到的EUV波的特征有所不同，与实际观测结果符合得很好。

仙女座星系外围发现一颗亮蓝变星

云南大学中国西南天文研究所刘晓为研究团队利用国家大科学装置郭守敬望远镜（LAMOST）、中科院国家天文台2.16米望远镜、中科院云南天文台2.4米望远镜观测的数据以及历史存档数据联合认证了一颗位于仙女座星系（Andromeda Galaxy；也称M31）外围的亮蓝变星——LAMOST J0037+4016，这也是目前发现距M31中心最远的一颗。研究结果发表于The Astrophysical Journal Letters。其位置处于M31盘最外围的一个延伸子结构上，使之成为目前发现的距M31中心最远的一颗亮蓝变星。由于该亮蓝变星的特殊位置，对该星及其周边环境的后续观测研究将有助于对大质量恒星的演化模型提供重要的约束。

太阳风暴能量耗散与激波粒子加速机制研究进展

中国科学院新疆天文台太阳物理研究室王新副研究员及其合作者通过对Twin CME爆发的观测，提出Twin CME驱动的双激波追赶模型，利用动态的蒙特卡洛粒子模拟方法，对双激波的追赶碰撞过程进行模拟。研究成果发表于The Astronomical Journal。当后随激波超越前行激波之后，被加速的质子能谱表现出由软变硬的“踝折”特征。能谱“踝折”特征发生在能量约2.0MeV处，能量小于2.0MeV处能谱指数较软；在大于2.0MeV处能谱指数反而变硬。这种“踝折”结构主要是由于粒子在前行激波过程中获得第一次加速，后随激波进入前行激波区域，首次加速后的高能粒子将被二次加速，而后随激波对前行激波中具有较高能量的粒子加速更为有效。