太陽針狀物的產(chǎn)生機(jī)制和加熱過程

北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院田暉教授與合作者利用大熊湖天文臺(tái)1.6米口徑太陽望遠(yuǎn)鏡和空間太陽觀測(cè)衛(wèi)星提供的數(shù)據(jù)，在日冕加熱領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，其研究揭示了太陽針狀物的產(chǎn)生機(jī)制和加熱過程。研究論文發(fā)表于Science。研究發(fā)現(xiàn)不同極性磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)之間的相互作用與針狀物的產(chǎn)生緊密相關(guān)。這些針狀物通常產(chǎn)生于太陽上一種對(duì)流單元邊界處的強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（稱為網(wǎng)絡(luò)組織）附近。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)組織附近出現(xiàn)相反極性的小尺度弱磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，通常便會(huì)產(chǎn)生針狀物。一些相反極性的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)在與網(wǎng)絡(luò)磁場(chǎng)靠近的過程中逐漸變小并最終消失，在此過程中觀測(cè)到伴隨的針狀物活動(dòng)。

針狀物與磁場(chǎng)演化之間的關(guān)系（圖片來源于北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院網(wǎng)站）

GST望遠(yuǎn)鏡和SDO衛(wèi)星對(duì)太陽大氣不同層次的協(xié)同觀測(cè)結(jié)果（圖片來源于北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院網(wǎng)站）

利用湖光巖瑪珥湖10Be記錄重建全新世太陽活動(dòng)變化歷史

中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所研究員周衛(wèi)健領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，首次對(duì)我國華南地區(qū)湖光巖瑪珥湖沉積物開展了10Be示蹤研究。研究論文發(fā)表于Geophysical research letters。實(shí)驗(yàn)分離出大氣10Be相對(duì)產(chǎn)率變化的信號(hào)，以2000年為截止頻率對(duì)獲得的大氣10Be產(chǎn)率進(jìn)行低通濾波和高通濾波處理，分別獲得了10Be記錄的全新世以來地磁場(chǎng)相對(duì)強(qiáng)度和太陽活動(dòng)的變化歷史。新的重建結(jié)果可分別與GEOMAGIA50數(shù)據(jù)以及大氣Δ14C等記錄所反映的太陽活動(dòng)代用指標(biāo)對(duì)比良好，頻譜分析結(jié)果進(jìn)一步印證10Be重建的太陽活動(dòng)記錄的可靠性，為未來進(jìn)一步應(yīng)用湖泊沉積物10Be重建太陽活動(dòng)和地磁場(chǎng)強(qiáng)度變化歷史提供了新的思路與途徑。

銅鋅同位素研究揭示月球揮發(fā)和月核形成過程

中國科技大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院教授黃方團(tuán)隊(duì)建立了高精度的銅鋅同位素分析方法，在此基礎(chǔ)上和英國牛津大學(xué)博士Jon Wade以及愛爾蘭University College Cork教授Kate Kiseeva合作，通過高溫高壓實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)，精確測(cè)定了硅酸鹽熔體和金屬熔體之間的Cu和Zn同位素平衡分餾系數(shù)，制約了月核的成分和形成過程。相關(guān)論文發(fā)表在Geochemical Perspective Letters。含硫的金屬熔體相對(duì)硅酸鹽熔體顯著富集輕的Cu和Zn同位素，而不含硫的金屬熔體和硅酸鹽熔體之間的分餾較小。這個(gè)結(jié)果很好地解釋了地球和月球之間金屬穩(wěn)定同位素組成的差別。

利用LAMOST恒星光譜和ASAS-SN測(cè)光尋找黑洞候選者

廈門大學(xué)天文系鄭鈴霖、顧為民、王俊峰、武劍鋒等與中國科學(xué)院國家天文臺(tái)劉繼峰、張昊彤等合作，利用我國LAMOST望遠(yuǎn)鏡（郭守敬望遠(yuǎn)鏡）的恒星光譜與國外ASAS-SN望遠(yuǎn)鏡（由分布在全球各地的24臺(tái)小口徑望遠(yuǎn)鏡組成的時(shí)域巡天項(xiàng)目）的測(cè)光觀測(cè)相結(jié)合來尋找銀河系中的黑洞候選者。研究論文發(fā)表于The Astronomical Journal。研究團(tuán)隊(duì)從LAMOST恒星光譜數(shù)據(jù)庫中篩選并重點(diǎn)研究了9個(gè)雙星系統(tǒng)，其中每個(gè)系統(tǒng)都包含了一顆視向速度變化大于70km/s 的巨星，并且光變曲線揭示軌道周期大于5天。經(jīng)判斷，這9個(gè)源是值得后續(xù)光學(xué)觀測(cè)來進(jìn)行動(dòng)力學(xué)證認(rèn)的黑洞初步候選者。

天文學(xué)家利用LAMOST發(fā)現(xiàn)了迄今最大的恒星級(jí)黑洞

中國科學(xué)院國家天文臺(tái)劉繼峰、張昊彤研究團(tuán)隊(duì)依托我國自主研制的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST），發(fā)現(xiàn)了一顆迄今為止質(zhì)量最大的恒星級(jí)黑洞，提供了一種利用LAMOST巡天優(yōu)勢(shì)尋找黑洞的新方法。相關(guān)成果發(fā)表于Nature。這顆數(shù)十倍太陽質(zhì)量的黑洞遠(yuǎn)超理論預(yù)言的質(zhì)量上限，顛覆了人們對(duì)恒星級(jí)黑洞形成的認(rèn)知，有望推動(dòng)恒星演化和黑洞形成理論的革新。黑洞是一種本身不發(fā)光的神秘天體。任何物質(zhì)，包括光也無法從它身邊逃離。根據(jù)質(zhì)量的不同，黑洞一般分為恒星級(jí)黑洞、中等質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量黑洞。這其中，恒星級(jí)黑洞是由大質(zhì)量恒星死亡形成的，是宇宙中廣泛存在的“居民”。

LB-1的藝術(shù)想象圖 (喻京川繪)（圖片來源于中國科學(xué)院國家天文臺(tái)網(wǎng)站）

LB-1和引力波并合事件、X射線方法發(fā)現(xiàn)的黑洞的質(zhì)量分布。（圖片來源于中國科學(xué)院國家天文臺(tái)網(wǎng)站）

太陽爆發(fā)中日冕擾動(dòng)的研究

中國科學(xué)院云南天文臺(tái)“太陽活動(dòng)及CME理論研究”研究組謝小妍等人通過磁流體動(dòng)力學(xué)（MHD）數(shù)值模擬來探究太陽爆發(fā)過程中產(chǎn)生的擾動(dòng)。相關(guān)研究成果近期發(fā)表于Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。論文首次提出了認(rèn)證回波的方法，并進(jìn)一步表明回波確實(shí)可以被觀測(cè)到，證實(shí)了EUV波的“真波”本質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)演化過程中，一部分的等離子體在回波后方堆積，在低日冕區(qū)形成一個(gè)等離子體的“堆積面”。利用數(shù)值模擬得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步重構(gòu)了在不同波段可以被“觀測(cè)”到的圖像。在不同波段上“觀測(cè)”到的EUV波的特征有所不同，與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果符合得很好。

仙女座星系外圍發(fā)現(xiàn)一顆亮藍(lán)變星

云南大學(xué)中國西南天文研究所劉曉為研究團(tuán)隊(duì)利用國家大科學(xué)裝置郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）、中科院國家天文臺(tái)2.16米望遠(yuǎn)鏡、中科院云南天文臺(tái)2.4米望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的數(shù)據(jù)以及歷史存檔數(shù)據(jù)聯(lián)合認(rèn)證了一顆位于仙女座星系（Andromeda Galaxy；也稱M31）外圍的亮藍(lán)變星——LAMOST J0037+4016，這也是目前發(fā)現(xiàn)距M31中心最遠(yuǎn)的一顆。研究結(jié)果發(fā)表于The Astrophysical Journal Letters。其位置處于M31盤最外圍的一個(gè)延伸子結(jié)構(gòu)上，使之成為目前發(fā)現(xiàn)的距M31中心最遠(yuǎn)的一顆亮藍(lán)變星。由于該亮藍(lán)變星的特殊位置，對(duì)該星及其周邊環(huán)境的后續(xù)觀測(cè)研究將有助于對(duì)大質(zhì)量恒星的演化模型提供重要的約束。

太陽風(fēng)暴能量耗散與激波粒子加速機(jī)制研究進(jìn)展

中國科學(xué)院新疆天文臺(tái)太陽物理研究室王新副研究員及其合作者通過對(duì)Twin CME爆發(fā)的觀測(cè)，提出Twin CME驅(qū)動(dòng)的雙激波追趕模型，利用動(dòng)態(tài)的蒙特卡洛粒子模擬方法，對(duì)雙激波的追趕碰撞過程進(jìn)行模擬。研究成果發(fā)表于The Astronomical Journal。當(dāng)后隨激波超越前行激波之后，被加速的質(zhì)子能譜表現(xiàn)出由軟變硬的“踝折”特征。能譜“踝折”特征發(fā)生在能量約2.0MeV處，能量小于2.0MeV處能譜指數(shù)較軟；在大于2.0MeV處能譜指數(shù)反而變硬。這種“踝折”結(jié)構(gòu)主要是由于粒子在前行激波過程中獲得第一次加速，后隨激波進(jìn)入前行激波區(qū)域，首次加速后的高能粒子將被二次加速，而后隨激波對(duì)前行激波中具有較高能量的粒子加速更為有效。