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揭示Vesta族群小行星热物理特性

2020-11-09

科学中国人·下旬刊 2020年9期
关键词:耀斑磁通量哈勃

揭示Vesta族群小行星热物理特性

中国科学院紫金山天文台季江徽课题组与合作者基于Wide-field Infrared Survey Explorer(WISE)的红外观测数据及热物理模型,揭示了主带小行星中的Vesta族群的热物理特性。相关论文发表于The Astronomical Journal。小行星绝大多数分布在火星和木星轨道之间的主带区域,它们可能蕴含了地球生命和水体起源的重要线索,也蕴藏着“婴儿期”太阳系的信息,因而具有重要的科学研究价值。Vesta族群位于主带的内部区域,其成员数目超过15000颗,是主带最多的族群之一。研究发现其热惯量随有效直径增加呈递减趋势,这些天体的几何反照率相比其他小行星普遍偏高。

决定大耀斑爆发属性的重要因素

中国科学院国家天文台项目研究员李婷主导的科研团队建立了目前为止最大的爆发/受限耀斑样本库(包含322个M1.0级以上的耀斑),展示出活动区磁通量与CME的发生之间存在的新关系。相关预印论文发表于arXiv。统计研究发现产生耀斑的活动区的总磁通量是决定大耀斑爆发属性的重要因素,爆发耀斑占总耀斑数的比例与活动区的磁通量表现出很强的反相关,这意味着大磁通量的活动区产生的大耀斑伴随CME的可能性较小。统计分析还发现临界衰减因子高度与活动区的磁通量存在强的正相关,说明活动区的磁通量越大,其上方的磁场束缚也越强,因此会约束爆发的磁结构向外运动,从而产生受限耀斑。

星际分子氰基甲亚胺及其同分异构体的化学建模研究

中国科学院新疆天文台天体化学团组通过理论化学研究,建立了氰基甲亚胺及其同分异构体的相关化学反应网,采用气相-尘埃两相模型NAUTILUS对其进行了化学模拟研究。相关论文发表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。氰基甲亚胺作为星际介质中一种重要的生命前分子,经过一系列化学反应形成了构成遗传关键物质RNA和DNA核酸碱基的腺嘌呤。同时,氰基甲亚胺是氰基甲胺的光解产物之一,氰基甲胺可通过斯特雷克合成反应生成甘氨酸,而氨基酸是构建生物组织的肽键及蛋白质的基元。研究推测氰基甲亚胺及其同分異构体不仅可以在热核附近或热核中生成,也可在激波存在的冷环境中生成。

日冕物质抛射的亮前沿具有三层结构

中国科学院云南天文台太阳活动及CME理论研究团组成员梅志星博士及其合作者,通过三维磁流体动力学(MHD)数值实验,研究了太阳大气中日冕物质抛射(CME)的三维大尺度结构。相关研究成果发表于The Astrophysical Journal Letter。数值模拟结果表明,在CME泡周围存在有螺旋状电流片/边界(HCB)。HCB是磁结构中的切向不连续,由CME泡与环境磁场之间的相互作用所产生。它的螺旋形状是由于CME泡中的磁通量绳的Kink过程引起的。在SDO/AIA合成图像中,发现了清晰的三层亮前沿:亮的快模激波前沿、亮的HCB、以及亮的MFR外边缘,且这三者按顺序排列从爆发源区向外传播。

发现强引力透镜候选体

中国科学院云南天文台丽江天文观测站龙潜研究员与云南大学中国西南天文研究所宇宙学研究组尔欣中教授团队合作,利用人工智能深度学习的方法发现了38个新的强引力透镜候选体。相关论文发表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。星系尺度的强引力透镜系统是重要的宇宙学探针,目前已证认的强透镜系统数目过少。该研究构建并训练了一个卷积神经网络,该神经网络使用Julia语言根据引力透镜数据的特点专门定制,具有规模小、速度快、针对性强的特点。科研人员将其应用于欧洲南方天文台2.6米巡天望远镜(VST)千平方度巡天(Kilo-Degree Survey—KiDS)数据,发现了38个新的强透镜候选体。

LAMOST首次发布视向速度变源星表

云南大学田志佳博士、刘晓为教授、北京师范大学苑海波副教授等人分析了LAMOST DR4数据中的重复观测源,根据视向速度的变化与观测误差的关系,估计了恒星为视向速度变源的概率,并首次建立了包含约8万颗恒星的视向速度变源星表。相关成果发表于The Astrophysical Journal。该成果利用了LAMOST大样本数据的优势,建立了首个基于低分辨率光谱巡天数据的视向速度变源候选体星表。该星表包含约8万颗恒星,其中包括77%的双星系统和7%的脉动变星,样本纯净度高于80%。作为变源巡天的输入星表,这个视向速度变源星表成为了LAMOST DR4数据中增值星表之一。

利用类星体强引力透镜时间延迟系统测量哈勃常数与引力检验

北京师范大学天文系胡彬教授牵头理论宇宙学研究团组与合作者利用最新公开的4个类星体强引力透镜时间延迟系统,对哈勃常数与后牛顿参数进行了联合限制。相关论文发表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。哈勃常数刻画当前宇宙膨胀的速度快慢,是宇宙学的核心参数之一。目前,利用宇宙微波背景辐射数据所得到的哈勃常数的数值与利用超新星数据得到数值有着大于4.4个标准差的不一致性。论文在考虑“哈勃危机”的情况下,完成了在星系尺度上(约4?10kpc)对于广义相对论的精确检验。结果显示,哈勃常数与修改引力效应在某些特殊星系系统具有强相关性。综合所有4个星系系统给出了哈勃常数的最优值。

揭秘大质量恒星形成区复杂外向流

中国科学院上海天文台、南京大学等中日韩天文学家合作,用VLBI技术结合ALMA来研究大质量恒星的形成,在1.6万光年之外的大质量恒星形成区G25.82-0.17观测到复杂的外向流结构。相关论文发表于The Astrophysical Journal。质量大于8个太阳质量的恒星虽然稀少,却深刻影响着星系的演化。它们是星系中重子物质和紫外辐射的主要来源。该研究利用了东亚甚长基线干涉网(EAVN)的子网(KaVa)。KaVa由位于日本的天文广域精测望远镜(VERA)的四面镜子以及韩国甚长基线干涉网(KVN)的三面镜子组成。研究发现的准直的外向流及可能的盘结构表明,大质量恒星形成模式可能与类太阳小质量恒星形成模式相似。

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