地球外核百年周期振荡的新解释：正交磁场增强磁旋转波传播
本研究通过解析和数值方法，探讨了地球液态外核高纬度区域观测到的百年周期强方位角波动的成因。研究聚焦于磁场B与自转轴Ω正交时的磁旋转波（磁旋转波的慢分量）。结果表明，当B⊥Ω时，满足Ω·k≈0条件的波矢会以阿尔芬速度沿磁力线传播，形成增强的磁旋转波传播。这排除了惯性-阿尔芬波的贡献，为解释高纬度地区沿方位角磁场的世纪尺度强周期性振荡提供了新机制，并暗示地核可能存在低强度的方位角磁场。
2025-12-04 速览 · 天文学
2025-12-04 共 24 条抓取，按综合热度排序
恒星风如何塑造30 Doradus星云的气体与尘埃结构
本研究通过整合钱德拉X射线天文台、詹姆斯·韦伯太空望远镜等多波段数据，分析了巨大HII区30 Doradus及其中心星团R136。研究发现，经典恒星风模型高估了X射线气体的光度，表明大量风能被耗散。观测显示X射线峰值位于Hα壳层内部，揭示了热气体的部分约束，而破碎的壳层结构和热-冷界面处的湍流混合导致了高效冷却。与模拟结果对比，观测到的内部X射线亮度未出现凹陷且硬X射线更丰富，暗示热传导或质量加载过程可能起关键作用。
JWST揭示早期宇宙星系质量-金属丰度关系及其观测偏差
本研究利用JWST NIRSpec光谱，在贝叶斯框架下分析了红移z~3-6的193个星系，首次系统量化了影响星系质量-金属丰度关系测量的关键观测偏差。研究发现，强线定标带来的非高斯金属丰度不确定性会使关系整体下移0.2 dex并变平缓约20%，而发射线可观测性的前向建模则会使关系斜率变陡约15%。这项工作为未来高红移化学增丰研究提供了校正观测偏差的稳健方法。
邻近碎片盘向太阳系输送星际物质的研究
本研究模拟了20个邻近碎片盘系统（包括织女星、北落师门等）喷射物质的轨迹，量化了它们对进入太阳系的星际物质贡献。结果显示，这些系统产生的物质目前可能已抵达太阳系内部，预计存在约2个直径≥100米的宏观星际天体，可能被鲁宾天文台探测到。同时，≥200微米的微小流星体也可能进入地球大气层，但现有监测手段可能需要数十年才能捕获单个事件。该研究为追溯星际物质的天体物理起源提供了框架。
首次利用双像类星体测量哈勃常数，精度达4-6%
TDCOSMO合作组首次对双像引力透镜类星体HE1104-1805进行了完整的宇宙学分析。通过结合17年的时延测量、恒星速度弥散度、费马势差以及外部质量分布收敛度，团队在盲分析下测得哈勃常数H0 = 64.2 (+5.8, -5.0) km/s/Mpc。该精度与目前观测最佳的四像透镜系统相当，为利用更常见的双像透镜系统样本实现哈勃常数百分比级精度测量迈出了关键一步。
早期太阳活动强度新证据：太阳系原行星盘受高能粒子辐射程度被重新评估
本研究通过重新分析陨石数据，对早期太阳高能粒子（SEP）和X射线辐射通量（Φ）进行了约束。研究驳斥了此前认为Φ值高达10^6量级的观点，指出陨石中某些放射性核素（如^{10}Be）主要继承自分子云，而非在盘中产生。最终结论支持早期太阳的辐射通量Φ约为3×10^3，与典型原恒星活动水平一致，这对理解原行星盘的电离程度和动力学过程具有重要意义。
利用干涉技术首次精确探测五重星系统中的低质量伴星及其偏心轨道
本研究利用甚大望远镜干涉仪上的MATISSE和GRAVITY设备，首次直接探测并确认了五重星系统κ Tuc A中的低质量伴星κ Tuc Ab。该伴星与主星的L波段流量比仅为1.32%，是迄今通过MATISSE闭合相位技术探测到的对比度最高的伴星。研究通过多历元观测获得了其完整的轨道解，揭示其轨道偏心率达0.94，半长轴为4.8天文单位，并估算了其光谱类型。这一发现有助于理解该系统中热系外黄道尘、可能的星子盘与偏心轨道低质量恒星之间的复杂相互作用。
DESI发布最大规模近域宇宙星系速度测量目录
DESI首次数据发布（DR1）利用星系基本平面关系，测量了98,292个早型星系的距离和本动速度，将z<0.1红移范围内的同类测量数据量提升约一倍。该目录为研究低红移暗能量性质提供了迄今最大的单一批次数据集，距离测量随机误差精度达26%，与以往巡天相当。
SPHERE望远镜揭示161颗年轻恒星周围碎片盘的系统特征
本研究利用SPHERE望远镜对161颗年轻恒星进行了观测分析，旨在系统刻画碎片盘的形态、尘埃质量及颗粒特性与恒星参数的关系。研究成功解析了51个碎片盘，包括4个新发现，并首次在HD 114082系统中发现了一颗半径1.29倍木星、轨道距离约1天文单位的凌星巨行星。研究发现多环带系统的内外环半径比集中在1.5-2之间，且尘埃盘半径与恒星光度呈弱相关，但尘埃质量与环带半径及恒星质量呈超线性增长。研究还引入了一种新的参数化方法来估算尘埃反照率和最大偏振分数。
JWST发现的小红点：早期超大质量黑洞形成的关键阶段
JWST深场巡天发现了一类新的活动星系核——‘小红点’。其光谱特征挑战了传统活动星系核模型，表明它们可能是被稠密气体包裹的早期黑洞。研究认为，小红点的主导红光发射源于黑洞吸积活动，而非恒星形成，且其光谱红移可由气体衰减和热自发射解释，无需尘埃红化。这些天体很可能代表了早期黑洞生长的短暂阶段，即新生黑洞的首次吸积过程。
DREAMS项目揭示银河系暗物质分布主要受晕间差异影响
DREAMS项目通过1024个银河系质量暗晕的模拟，量化了重子反馈和晕间差异对暗物质密度分布的影响。研究发现，在IllustrisTNG模型中，暗物质密度分布对天体物理和宇宙学参数变化不敏感，主要散射源来自晕间差异。反馈引起的较小变化主要源于超新星模型。与纯暗物质模拟对比发现，强超新星风能有效抑制星系形成。所有模拟晕均与重子存在下的绝热收缩模型大致一致，为暗物质探测提供了更可靠的密度分布模型。
GIT望远镜发现高能伽马暴快速衰减余辉，指向大质量恒星起源
本研究对明亮的伽马射线暴GRB 230204B进行了全面的多波段分析。该暴具有极高的各向同性能量释放（约2.2×10^54 erg）。GROWTH-印度望远镜发现了其明亮的快速衰减光学余辉。分析表明，其前身星可能是一颗具有强星风的大质量恒星，喷流总能量超过10^52 erg，并几乎正对地球。研究探索了瞬时辐射与余辉之间的关联，有助于理解伽马暴的完整物理图景。
Horndeski引力理论解释暗能量状态方程穿越-1的现象
研究探讨了如何利用修正引力理论解释观测到的暗能量状态方程w穿越-1（幻影分界线）的现象。关键在于不能孤立地看待宇宙膨胀历史，而需综合考虑引力对大规模结构增长、引力透镜等其他方面的影响。在具有平移对称性的Horndeski引力框架下，晚期宇宙膨胀存在三条主要路径，均要求非寻常的动力学结构。文章分析了这些路径对w在穿越幻影分界线后应如何行为的各种影响。
超新星遗迹Pa 30“烟花”形态的起源：高速星风驱动
研究揭示了公元1181年银河系Iax型超新星遗迹Pa 30独特“烟花”状形态的成因。通过二维流体动力学模拟，研究者提出，遗迹中心白矮星驱动的超高速星风（速度≥10^4 km/s）与周围星际介质相互作用，在瑞利-泰勒不稳定性作用下形成了径向细丝。由于初始密度对比巨大且星风密度下降缓慢，这些细丝在开尔文-亥姆霍兹不稳定性下保持稳定并持续拉长，其模拟的速度、密度和温度均与观测一致。该机制可能普遍存在于抛射物与周围环境密度对比足够大的系统中。
ALMA观测揭示早期宇宙类星体宿主星系尘埃物理性质
本研究利用ALMA Band 8对11个红移6-7的早期宇宙类星体宿主星系进行观测，结合多波段数据首次详细刻画了其红外光谱能量分布。研究发现这些星系尘埃温度（34-65 K）普遍高于本地主序星系，这与[CII]158μm亏损及更高的恒星形成效率相符。值得注意的是，其平均尘埃温度与不含类星体的高光度红外星系相似，表明明亮活动星系核的存在对红外性质的推导影响有限。
低质量星系群环境如何剥离卫星星系的气体
本研究利用NH2模拟，揭示了低质量星系群环境（约10^12-13太阳质量）对卫星星系气体含量的影响。研究发现，许多卫星星系保留了可观的气体，但外层气体被剥离，类似于星系团中的“水母星系”。质量低于10^8太阳质量的卫星星系则普遍气体匮乏，其气体移除通常由星系相互作用或群内热介质的冲压压力触发。当外部流体动力压力超过引力恢复力时，会发生完全的气体移除，这常由星系-星系相互作用等随机事件引发。研究还指出，仅关注幸存星系的研究可能低估了潮汐相互作用导致的气体损失。
JWST与DECam联合观测揭示子弹星系团实为小质量合并
通过结合JWST/NIRCam和DECam的弱引力透镜与强引力透镜联合分析，研究首次精确测定了子弹星系团三个独立组分的质量。结果显示主星系团与子星系团的质量比约为10:1，明确将其归类为一次小质量合并事件，解决了过去二十多年间质量比估算从2:1到大于10:1的巨大争议。
亮区重置：一种减少大气发射线对光谱观测影响的新方法
本文提出了一种名为“亮区重置”的新方法，用于解决大型地基望远镜近红外观测中因大气OH迈纳尔带等亮发射线导致光谱仪饱和的问题。该方法利用具备子窗口读出功能的探测器，周期性重置包含亮线的像素，而探测器其余部分继续积分，从而避免饱和并同时以更高频率监测天空线变化。实验在加拿大自治领天体物理台的1.2米望远镜上使用H2RG探测器成功演示，光谱质量与传统观测模式相当。该方法有望应用于配备HxRG探测器的现代光谱仪，为未来极大望远镜的仪器开发提供技术参考。
JWST发现早期宇宙“沉睡者”星系，挑战星系演化理论
JWST望远镜发现一个名为“沉睡者”的古老星系（z=5.95），其演化路径颠覆了现有认知。该星系在宇宙诞生后3亿年内迅速形成大量恒星，随后却经历了数亿年的“休眠期”，恒星形成被强烈抑制。其观测到的氢巴尔末跃变强度是早期宇宙其他星系的3倍，且在现有理论模拟中出现的概率低于0.2%。这一发现表明，早期宇宙中异常明亮的星系并非都会演化为大质量后代，部分可能通过早期星暴后“褪色”为低效矮星系，揭示了星系初期演化的多样性。
ALMA高分辨率揭示渐近巨星W Hya大气层的不均匀动力学结构
利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）对渐近巨星W Hya进行了迄今最高角分辨率（~17x20 mas）的观测。研究首次清晰分辨了恒星盘，并探测到其延伸大气层中复杂的羽流、尾迹结构及多种分子（如SiO、H2O、SO2等）的不均匀分布。数据显示在~3.6倍恒星半径内存在整体加速内流，同时在更深层存在外流。关键发现是SiO、H2O和AlO等分子的发射区与尘埃云分布高度重合，为尘埃成核过程提供了直接观测证据，并表明SO/SO2等分子可能形成于脉动或对流激波之后。
宇宙大尺度流动的起源：外部结构主导本地星系运动
本研究利用CosmicFlows 4（CF4）星系速度目录，分析了宇宙大尺度“整体流动”的起源。通过将观测到的星系运动分解为200Mpc/h内的内部质量涨落和该尺度外的外部结构贡献，研究发现观测到的大尺度流动主要由200Mpc/h以外的遥远、大质量物质超密度区域驱动，其振幅随尺度单调增加。这一发现挑战了外部质量源产生的流动在空间上均匀的常见假设，同时验证了CF4速度场的可靠性。
弱磁化跨相对论性激波中磁场放大与粒子加速机制研究
本研究通过长时间二维粒子模拟，揭示了准平行跨相对论性激波在弱磁化等离子体中的物理机制。激波前兆结构由贝尔不稳定性与韦贝尔不稳定性竞争主导：磁化率较高时贝尔不稳定性占优，能高效加速离子；磁化率较低时韦贝尔不稳定性主导，可同时高效加速离子与电子。该成果适用于河外喷流终端激波、伽马暴余辉晚期等多种天体物理场景。
利用耀变体伽马射线分布不对称性探测河外磁场
本研究提出了一种探测河外磁场的新方法：通过分析耀变体周围伽马射线分布的不对称性（偏移量），该偏移源于耀变体喷流与视线方向的夹角。利用10个最亮的BL Lac天体作为样本，该方法排除了强度在10^{-16}至10^{-14}高斯范围内的河外磁场，前提是这些天体在过去数十万年中平均光度保持恒定。
DESI DR1发布首个Tully-Fisher距离与速度目录，包含超一万个星系
研究团队利用DESI巡天第一年数据，对10,262个旋涡星系校准了Tully-Fisher关系，测得其r波段斜率为-7.22星等，并发布了这些星系的距离和本动速度目录。该目录为宇宙学分析提供了关键数据，其中包含一个由6,807个星系组成的聚类目录。