宇宙天文

西藏ASgamma實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)迄今最高能量的宇宙伽瑪射線

中國科學(xué)院高能物理研究所和日本東京大學(xué)宇宙線研究所共同主持的西藏羊八井ASgamma實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)迄今為止最高能量的宇宙伽瑪射線。研究成果發(fā)表于Physical Review Letters。這些宇宙伽瑪射線來自蟹狀星云方向，能量高達(dá)450TeV（4.5×10^14電子伏特），比此前國際上正式發(fā)表的75TeV的最高能量高出5倍以上。這標(biāo)志著超高能伽瑪射線天文觀測進(jìn)入到100TeV以上的觀測能段。西藏羊八井ASgamma實(shí)驗(yàn)位于海拔4300米的西藏羊八井，1990年一期陣列建成并開始運(yùn)行，后來多次升級改造，在銀河系宇宙線的探測研究方面產(chǎn)生了一系列重大發(fā)現(xiàn)。

我國西藏羊八井ASγ實(shí)驗(yàn)（左圖：ASγ表面陣列；右圖：地下水切倫科夫探測器）（圖片來源于中國科學(xué)院高能物理研究所網(wǎng)站）

利用多信使探針約束致密物質(zhì)狀態(tài)方程研究進(jìn)展

上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院陳列文研究組與合作方結(jié)合地面原子核實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、重離子碰撞集體流數(shù)據(jù)、天文上觀測到的2倍太陽質(zhì)量(M⊙)中子星以及最近雙中子星并合引力波信號GW170817等多信使探針，對致密核物質(zhì)的狀態(tài)方程進(jìn)行了約束，同時(shí)給出了1.4M⊙中子星的潮汐極化率下限及半徑的限制。研究成果發(fā)表于Physical Review D。文章發(fā)現(xiàn)2M⊙中子星的存在有效地排除了較軟的高密對稱能，而來自引力波信號GW170817的潮汐極化率限制則要求高密對稱能不能太硬，從而將對稱能約束在一個(gè)較小的范圍內(nèi)。隨著引力波探測裝置的不斷升級，人們期待更多中子星相關(guān)的引力波信號將被探測到。

利用LAMOST數(shù)據(jù)構(gòu)建國際上最大高分辨率富鋰巨星樣本

中國科學(xué)院國家天文臺施建榮研究員、趙剛研究員等與美國新墨西哥州立大學(xué)潘開科教授、哈佛大學(xué)S. Blanco-Cuaresma博士后等人合作，基于LAMOST DR4光譜數(shù)據(jù)對富鋰巨星進(jìn)行候選體搜尋，結(jié)合國內(nèi)外5個(gè)高分辨率望遠(yuǎn)鏡構(gòu)建了目前國際上一致性最好、數(shù)據(jù)量最大的高分辨率富鋰巨星樣本。研究成果發(fā)表于The Astrophysical Journal。富鋰巨星的性質(zhì)更傾向于在恒星自身內(nèi)部通過核合成形成富鋰，而且它們在赫羅圖上主要聚集在漸近巨星分支（AGB）、紅團(tuán)簇（Red Clump）、紅巨星分支駝峰（RGB Bump）這3個(gè)演化階段。這些發(fā)現(xiàn)為巨星的富鋰形成機(jī)制提供了觀測證據(jù)，為研究富鋰的形成理論給出了限制。

發(fā)現(xiàn)小尺度磁活動(dòng)加熱日冕的證據(jù)

中國科學(xué)院云南天文臺撫仙湖太陽觀測基地的研究成果發(fā)現(xiàn)小尺度磁活動(dòng)加熱日冕的證據(jù)：太陽大氣的高層日冕反而要比低層的光球轉(zhuǎn)得快。相關(guān)論文發(fā)表于The Astrophysical Journal。蘊(yùn)含在太陽光里的太陽能來源于太陽內(nèi)部的核反應(yīng)，按熱力學(xué)第二定律，太陽大氣的溫度是由內(nèi)到外逐漸降低。然而，太陽高層大氣的日冕層溫度卻成百上千倍地比低層的光球?qū)痈?。這就是日冕反常加熱之謎。文章解釋道：太陽高層大氣受小尺度磁活動(dòng)影響，溫度反常地比低層高，也反常地比低層轉(zhuǎn)得快，這樣一種自轉(zhuǎn)特征正好反映了日冕被小尺度磁活動(dòng)加熱。同時(shí)研究也說明，引起太陽輻照度（太陽常數(shù)）變化的原因是小尺度磁活動(dòng)。

獲得遠(yuǎn)日心距活躍彗星K2的基本特征

中國科學(xué)院云南天文臺張西亮副研究員與合作者獲得對遠(yuǎn)日心距活躍彗星C/2017 K2 (PANSTARRS)（以下簡稱K2）的觀測研究成果，該成果基于麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡完成。相關(guān)論文發(fā)表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。彗星K2是一顆來自奧爾特云的太陽系小天體，由美國PANSTARRS項(xiàng)目于2017年5月21日在其距離太陽16AU時(shí)發(fā)現(xiàn)并證實(shí)其處于活動(dòng)狀態(tài)。張西亮與合作者研究證實(shí)在2017年9月至2018年6月期間彗星K2的活動(dòng)主要由大尺寸CO和CO2粒子維持，并發(fā)現(xiàn)在此期間彗星K2活動(dòng)狀態(tài)整體穩(wěn)定但存在短期的波動(dòng)，研究對彗星K2的彗核尺寸進(jìn)行了限定。

2018年6月18日彗星C/2017 K2 (PANSTARRS)的疊加平均圖（圖片來源于中國科學(xué)院云南天文臺網(wǎng)站）

2017年9月8日至2018年6月18日期間彗星K2的PS1-r星等變化（圖片來源于中國科學(xué)院云南天文臺網(wǎng)站）

郭守敬望遠(yuǎn)鏡巡天數(shù)據(jù)助力星系對研究

中國科學(xué)院上海天文臺和國家天文臺共同合作的科研團(tuán)隊(duì)在沈世銀研究員領(lǐng)導(dǎo)下，首次精確地測量了一批近距離星系對的二元光度函數(shù)，一定程度上揭示了本地宇宙中星系是如何成雙成對的。研究成果發(fā)表于《天體物理雜志》（Astrophysics Journal）。星系是宇宙中的基本結(jié)構(gòu)單元。在由基本宇宙學(xué)參數(shù)決定的宇宙整體演化基礎(chǔ)上，星系自身也經(jīng)歷著復(fù)雜的形成和演化過程。其中，星系和星系之間的并合是星系演化過程中所經(jīng)歷的復(fù)雜途徑之一?？茖W(xué)家綜合使用國際合作的斯隆數(shù)字巡天和我國郭守敬望遠(yuǎn)鏡的光譜巡天的觀測數(shù)據(jù)，精確地測量了一批近距離星系對的二元光度函數(shù)，一定程度上揭示了本地宇宙中星系是如何成雙成對的。

利用拓?fù)淙毕菡{(diào)控經(jīng)典長程相互作用系統(tǒng)的集體動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展

上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院、自然科學(xué)研究院姚振威教授課題組開展了利用晶體中的拓?fù)淙毕菡{(diào)控系統(tǒng)集體動(dòng)力學(xué)行為。研究論文發(fā)表于Physical Review Letters。研究發(fā)現(xiàn)，初始隨機(jī)、無關(guān)聯(lián)的個(gè)體粒子運(yùn)動(dòng)會(huì)迅速轉(zhuǎn)變成高度有序的集體運(yùn)動(dòng)。粒子排布的晶體序誘發(fā)了高度對稱的速度矢量場。系統(tǒng)的整體振蕩模式，振蕩軸正好落在正二十面體的二重對稱軸上。這種集體振蕩模式不依賴于離散晶體結(jié)構(gòu)，并且可以驅(qū)動(dòng)增殖缺陷的遷移，從而與晶體熔融的動(dòng)力學(xué)過程息息相關(guān)。研究揭示了拓?fù)淙毕菰谡{(diào)控動(dòng)力學(xué)方面的關(guān)鍵角色，提出了基于拓?fù)淙毕莸募w動(dòng)力學(xué)調(diào)控原理，展示了這一原理在非平衡態(tài)粒子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)調(diào)控方面的潛力。

大尺度塵泡N24周圍的分子云環(huán)境與恒星形成

中國科學(xué)院新疆天文臺恒星形成與演化團(tuán)組加爾肯·葉生別克研究員等，利用南山26米射電望遠(yuǎn)鏡對大尺度塵泡N24進(jìn)行了氨分子的成圖觀測，并結(jié)合紅外及GRS13CO(1-0)數(shù)據(jù)，對該區(qū)域的塵埃特性、氣體特性及其周圍年輕星展開了多方面研究。研究成果發(fā)表于《英國皇家天文學(xué)月報(bào)》（MNRAS）。研究發(fā)現(xiàn)N24的殼層存在23個(gè)致密團(tuán)塊，這些團(tuán)塊都滿足形成大質(zhì)量恒星的條件，其中9個(gè)可能包含了質(zhì)量大于8M⊙的年輕星。分析顯示“掃集—坍縮”模型是該塵泡膨脹觸發(fā)恒星形成的主要機(jī)制，同時(shí)“輻射內(nèi)爆”模型在N24殼層上也扮演了極為重要的角色。