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2025-12-16 速览 · 天文学

2025-12-16 共 24 条抓取,按综合热度排序

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astro-ph 12-16 00:00

薄吸积盘驱动双星系统轨道演化:高偏心率与快速旋进

本研究首次系统模拟了从薄吸积盘吸积的偏心双星系统的轨道演化。研究发现,与厚盘相比,薄盘不仅会驱动双星系统更快地旋进,还能以更高的速率激发双星偏心率,使其达到e≳0.6,而厚盘通常将偏心率稳定在e≈0.425。此外,薄盘和α粘滞模型仅在一个更窄的偏心率范围内驱动双星趋向圆轨道。这些差异源于吸积流内区压力支撑对吸积流和激波的影响。研究结果表明,吸积中的双黑洞在脉冲星计时阵列和空间引力波干涉仪探测的频率范围内可能具有高偏心率,这将影响引力波背景的频谱和各向同性。同时,环双星盘对密近双星的轨道塑造可能起重要作用。

双星系统吸积盘轨道演化偏心率引力波天体物理模拟
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微引力透镜揭示低质量恒星周围的“褐矮星沙漠”本质是质量比沙漠

本研究通过对文献中均匀筛选的微引力透镜双星事件进行统计分析,首次在低质量恒星(0.05-0.8倍太阳质量)周围确认存在一个“质量比沙漠”,范围在质量比q≈0.02至0.05之间,对应投影距离约1-5天文单位。分析显示,在q≈0.02处存在一个显著的巨行星质量比分布截断,其上方的伴星出现率密度下降约一个数量级。沙漠下方巨行星(q>4×10⁻⁴)的出现率密度为每十倍投影分离距离(5.8±0.8)%。这一发现支持了“褐矮星沙漠”本质上是质量比特征的观点,可能区分了分别通过核吸积和引力不稳定性形成的行星与非行星伴星两个不同群体,并暗示气体巨行星和亚恒星伴星的形成具有尺度不变性。

褐矮星沙漠质量比沙漠微引力透镜低质量恒星行星形成伴星分布
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预训练视觉模型提升天文瞬变事件警报分类性能

本研究探索了将计算机视觉领域的最新实践——使用预训练模型和标准化架构——应用于宽视场时域巡天警报分类。研究发现,在Galaxy Zoo星系图像上预训练的模型,其性能优于在ImageNet上预训练或从头训练的模型,并能匹配或超越传统定制卷积神经网络。标准化架构在推理时所需的时间和内存更少,效率更高。这些发现为即将到来的大规模巡天项目(如LSST)的警报处理模型构建提供了新范式。

天文信息学预训练模型时域巡天警报分类计算机视觉卷积神经网络
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Rubin时代瞬变天体发现与分类的自动化进程

本文综述了光学时域天文学中瞬变天体发现与分类工作流的自动化发展。随着ZTF和ATLAS等巡天项目每晚捕获数十个瞬变天体,机器学习与人工智能工具的整合已实现端到端全自动发现分类,并支持自动化快速空间后续观测。即将全面运行的Vera C. Rubin天文台及其LSST巡天将带来数量级增长的瞬变发现,文章分析了当前实时工作流范式,预测Rubin时代的发展趋势,并提出通过加速自动化推进瞬变天文学的建议。

时域天文学瞬变天体自动化流程机器学习rubin天文台天文大数据
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射电噪窄线赛弗特1星系光学变异性研究:喷流与吸积盘主导系统的多时标特征

本研究利用兹威基瞬变设施的光变曲线,分析了射电噪窄线赛弗特1星系(RL-NLSy1)及高偏振类星体(HPQs)在多个时标上的光学变异性。研究发现,γ射线探测到的RL-NLSy1和HPQs表现出陡峭上升的结构函数,表明其长期变异性具有强相干性,符合相对论性喷流的多普勒增强同步辐射模型。非喷流RL-NLSy1的变率幅度最高,但结构函数趋于平坦,表明其变异性由吸积盘驱动的随机过程主导,缺乏长期相干性。γ射线未探测到的RL-NLSy1变率最低,结构函数平坦,表明其喷流活动微弱或缺失。颜色-星等趋势进一步区分了喷流主导(越亮越红)与吸积盘主导(越亮越蓝)的系统。该研究为利用时域巡天数据诊断活动星系核的喷流主导程度和观测视角提供了新框架。

活动星系核光学变异性喷流物理时域天文学结构函数窄线赛弗特1星系
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MeerKLASS巡天首批数据发布:展示新型快速测绘技术

MeerKAT大型巡天项目(MeerKLASS)发布了其首批公开干涉测量数据。该数据基于12小时的早期科学观测,覆盖南天约800平方度,采用创新的“在飞”快速扫描测绘技术。数据处理流程成功生成了中心频率816 MHz的高保真连续谱图像,最深区域灵敏度达~35微央斯基/波束,并从中识别出95483个射电源。该成果验证了“在飞”观测策略的可行性,为未来平方公里阵列(SKA)的大面积巡天项目铺平了道路。

射电天文巡天数据meerkat在飞测绘源表ska
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JWST首次在类地行星带探测到温暖CO气体

JWST/NIRSpec对HD 131488碎片盘的高分辨率光谱分析,首次在恒星约10 AU范围内探测到温暖的CO基频发射。该气体处于非热平衡状态,由紫外荧光激发,振动温度高达8800 K,而旋转温度仅为数百K。这一发现揭示了碎片盘中存在此前未探测到的稀薄暖气体成分,其质量下限约为地球质量的10^-7倍,为利用紫外荧光探测行星形成区痕量气体开辟了新途径。

jwst观测碎片盘一氧化碳气体紫外荧光行星形成区非热平衡
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弱可压缩磁流体湍流中残余能量的驱动机制与谱标度研究

本研究通过直接数值模拟,探究了在强引导磁场下弱可压缩磁流体湍流中残余能量的性质。残余能量定义为动能与磁能之差,其符号和谱标度随驱动机制和等离子体β值变化。研究发现,磁驱动湍流产生局部不平衡的阿尔芬涨落和k^{-3/2}级联,符合动态对准理论;而动能驱动则产生k^{-1}标度,与密度不均匀性散射的阿尔芬波相互作用一致,这是反射驱动湍流的标志。残余能量谱的斜率随β值减小而变陡,揭示了不同物理机制对能量级联的主导作用。

磁流体湍流残余能量能量级联数值模拟等离子体β谱标度
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MeerKLASS巡天项目:利用快速扫描技术实现高效射电连续谱成像

本文介绍了MeerKLASS巡天项目中“在飞”连续谱观测的数据处理流程设计与验证。该模式利用MeerKAT望远镜在快速、恒定高度扫描时记录的可见度数据,实现了每晚数百平方度的高效协同成像。研究团队针对当前观测模式导致的信号去相关(拖影)问题,开发了基于时变相位旋转、方向依赖点扩散函数建模以及宽波段分块去卷积的校正方案。通过UHF波段和L波段试点数据验证,成功恢复了高质量的快照图像和深度拼接图,分辨率分别达到23.3角秒和14角秒,灵敏度分别达到35微央斯基/波束和33微央斯基/波束。该流程为平方公里阵列中频阵的宽视场巡天提供了关键技术先导。

射电天文学数据处理meerkat望远镜连续谱巡天成像技术宇宙学
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脉冲星计时阵列如何揭示超大质量黑洞双星演化之谜

本研究通过贝叶斯推断分析模拟的脉冲星计时阵列数据,量化了多信使天文学在探测超大质量黑洞双星种群中的潜力。研究发现,PTA数据有超过50%的概率将黑洞双星硬化率的不确定性降低50%以上,并能显著约束其演化寿命和宿主星系特征。研究明确了引力波与电磁观测各自在约束黑洞双星人口统计学和动力学方面的优势领域。

脉冲星计时阵列超大质量黑洞双星多信使天文学引力波背景贝叶斯推断天体物理
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AI为1.4亿张星系图像构建语义搜索引擎,加速天文发现

本研究开发了AION-Search系统,首次实现了对超过1.4亿张未标记星系图像的灵活语义搜索。该方法利用视觉语言模型为图像生成描述,并通过对比学习将预训练的天文基础模型与这些描述对齐,从而创建可大规模搜索的嵌入向量。该系统在零样本条件下对罕见天文现象的检索性能达到先进水平,并引入基于VLM的重排序方法,使最具挑战性目标在Top-100结果中的召回率提升近一倍。

天文图像检索语义搜索视觉语言模型对比学习大规模数据处理零样本学习
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JWST发现57个早期宇宙星系候选体,最高红移达9.25

基于詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)对强引力透镜星系团MACS0647的观测,研究团队发布了57个红移大于6的高红移星系候选体目录,其中14个已获光谱确认(红移范围6.10-9.25)。最高红移确认星系(z=9.25)呈现极蓝特征,并可能探测到阻尼莱曼α吸收。研究还确认了红移6.1处的星系过密度,并在一个星系中通过高分辨率光谱发现两个空间分辨的组分,可能揭示了一个约10^8太阳质量的动力学系统。

高红移星系jwst观测光谱确认早期宇宙星系形成引力透镜
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双中子星合并的最大偏移距离及其对宿主星系关联的启示

本研究通过解析推导和种群合成模型,确定了从宿主星系抛射出的双中子星合并事件所能达到的最大空间偏移。研究发现,最大偏移距离近似为 300 kpc × (v_esc / 500 km s⁻¹)⁻⁷,其中 v_esc 是宿主星系的逃逸速度。这意味着具有高逃逸速度的大质量宿主星系不太可能产生非常大的偏移。该最大偏移距离为那些不与任何星系位置重合的合并事件的宿主星系关联提供了重要参考依据。研究还探讨了偏移距离与系统质量、以及可能与伴随合并的伽马射线暴持续时间之间的潜在相关性。

双中子星合并宿主星系空间偏移逃逸速度伽马射线暴天体物理
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Direct measurement of $^{59}$Cu($p$,$\alpha$)$^{56}$Ni precludes a strong NiCu cycle in Type-I X-ray bursts

arXiv:2512.12025v1 Announce Type: new Abstract: Model-observation comparisons of type-I X-ray bursts (XRBs) can reveal the properties of accreting neutron star systems, including the neutron star compactness. XRBs are powered by nuclear burning and a handful of reactions have been shown to impact the model results. Reactions in the NiCu cycles, featuring a competition between $^{59}$Cu($p$,$\gamma$)$^{60}$Zn and $^{59}$Cu($p$,$\alpha$)$^{56}$Ni, have been shown to be among the most important reactions as they are a critical checkpoint in $rp$-process flow and significantly impact the light curves and burst ashes. We report a direct measurement of $^{59}$Cu($p$,$\alpha$)$^{56}$Ni bringing stringent constraints on this reaction rate. New results rule out a strong NiCu cycle in XRBs, with a negligible degree of recycling, $\leq$5\% up to 1.5 GK. The new reaction rate, when varied within new uncertainty limits, shows no impact on one-zone XRB model light-curves tailored for clocked-burster $\tt{GS 1826-24}$, hence removing an important nuclear physics uncertainty in the model-observation comparison.

astro-ph.henucl-ex
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年轻恒星X射线演化:太阳质量恒星早期变暗与日冕软化对行星大气的影响

本研究将年轻恒星X射线活动分析扩展至7.5亿年,发现太阳质量恒星的X射线光度衰减远快于低质量恒星,且其日冕在约1亿年时显著软化并失去高温等离子体。这一趋势与磁发电机效率降低有关,且比现有XUV-年龄关系预测更强。这意味着围绕类太阳恒星运行的行星,其大气流失、水分子光解以及前生命分子形成的化学环境均会发生系统性改变。

恒星x射线行星大气演化日冕软化恒星活动性宜居性
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欧洲南方天文台白皮书:利用电磁波协同探测银河系毫赫兹引力波源

欧洲南方天文台发布白皮书,指出未来LISA等空间引力波探测器将探测到银河系内数以万计的毫赫兹频段连续引力波源,主要来自双白矮星等致密双星系统。然而,仅凭引力波数据无法精确确定双星组分的性质、质量、温度和成分。白皮书强调,目前尚无专门的设施或协调的巡天计划来提供必要规模的电磁波后续观测,以最大化引力波数据的科学回报,并讨论了建立这种协同观测能力的必要性和要求。

引力波天文学电磁波协同观测致密双星lisa探测器银河系天体物理
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机器学习识别极低质量光谱混合双星系统

本研究提出了一种利用机器学习方法识别和表征由晚M型、L型和T型矮星组成的未分辨极低质量光谱混合双星系统的新方法。通过构建分层随机森林模型,该研究能够有效区分光谱混合双星与单颗矮星,并对双星的主次星进行分类。模型在模拟数据上表现优异,二元识别召回率和精确度均超过85%,分类误差小于0.1个亚型,其保真度、适用范围和速度均优于传统基于光谱指数的方法。该方法有望应用于SPHEREx、Euclid等大规模光谱巡天项目,以探索数千至数百万颗极低质量恒星和褐矮星中的双星种群。

机器学习光谱双星极低质量矮星随机森林天体分类巡天数据
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银河系中心环核盘新模型:玫瑰花结轨道与环形结构对比

本研究对银河系中心超大质量黑洞Sgr A*周围的环核盘(CND)提出了更广泛的动力学模型。在黑洞与核星团的共同引力势中,作者测试了非开普勒玫瑰花结轨道和由同心环构成的圆盘模型,共计约33万个模型。通过模拟观测并与HCN分子谱线数据对比,发现最佳拟合模型是一个内半径1.0 pc、外半径2.9 pc、倾角60度、位置角35度的圆盘结构,而非单一圆轨道。

银河系中心环核盘动力学模型玫瑰花结轨道分子气体超大质量黑洞
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MUSE高分辨率光谱揭示双活动星系核与引力透镜类星体

本研究利用MUSE大型巡天项目“宇宙二重奏”,对30个亚角秒间距的双活动星系核(AGN)及引力透镜类星体候选体进行了高空间分辨率(0.1”-0.2”)积分场光谱观测。通过盖亚多峰技术预选,成功确认了19个AGN多重系统,包括6个双AGN、10个双像透镜类星体和3个四像透镜系统。样本贡献了文献中已知7千秒差距以内紧密双AGN对的25%。研究发现,亮系统以透镜类星体为主,而较暗系统中双AGN比例增加。该工作展示了预选与光谱结合的高效性,为研究星系演化、黑洞并合及强透镜质量分布提供了关键数据。

活动星系核引力透镜高分辨率光谱星系演化黑洞并合muse巡天
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CHIME望远镜探测FRB 20220413B的多径传播部分相干性

研究团队利用CHIME望远镜的复数值电压数据,对快速射电暴FRB 20220413B进行了分析。该暴显示出复杂的脉冲结构,可能源于等离子体透镜效应产生的多重图像。研究通过时滞相关分析和频滞相关分析发现,虽然脉冲形态与等离子体透镜模型一致,但观测到的相关信号特征(仅存在于绝对功率而非相位中)与来自银河系共同散射屏的预期相符,而非相干等离子体透镜。这表明所有爆发分量都穿过了银河系中同一块散射屏。

快速射电暴等离子体透镜射电传播相干性分析散射屏chime望远镜
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天文学家发现五颗绕M矮星运行的新小型行星

研究团队利用TESS卫星、帕洛玛天文台等多源观测数据,统计验证了五颗新的凌星行星,包括地球大小的TOI-5716 b、超级地球TOI-5728 b以及超短周期行星TOI-5736 b。其中TOI-5489系统包含两颗大小相近的超级地球。TOI-5716 b和TOI-5728 b的平衡温度较低,为研究大气质量损失提供了理想案例。

系外行星m矮星凌星法超级地球行星大气天文观测
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NGDEEP新方法揭示宇宙正午星系中恒星形成与尘埃遮蔽的局部关系

本研究提出了一种新的非参数化技术,用于量化局部恒星形成率与尘埃衰减之间的空间解析关系。利用JWST/NIRISS无缝光谱数据,对14个宇宙正午时期的恒星形成星系进行分析。通过构建巴尔末减幅图,推导出尘埃衰减和本征恒星形成率分布图。研究定义了A^SFR_10%、A^SFR_50%和A^SFR_90%等指标,量化了不同比例恒星形成所对应的尘埃遮蔽水平。结果显示,这些星系中50%的局部恒星形成发生在3.41星等或更高的衰减背后,表明其恒星形成活动受到尘埃的显著遮蔽。全球测量值更接近A^SFR_10%,意味着传统方法低估了典型恒星形成区域所遭遇的衰减程度。

尘埃衰减恒星形成率jwst观测空间解析宇宙正午非参数方法
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利用宽视场观测重新测量图卡纳矮椭球星系半光半径

本研究结合LoVoCCS巡天的宽视场深空图像与哈勃太空望远镜存档数据,对图卡纳矮椭球星系进行了新的半光半径测量。通过椭圆拟合获得恒星密度轮廓,经背景扣除后拟合Sérsic轮廓,测得半光半径为0.89角分(对应225.7秒差距)。得益于更广的观测范围,该结果比先前测量值增大约10%,为理解该孤立矮星系的恒星分布与演化提供了更精确的约束。

矮椭球星系半光半径恒星密度轮廓sérsic拟合lovoccs巡天
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哈勃望远镜WFC3/UVIS相机电荷转移效率再评估:水平方向影响微弱

本研究重新评估了哈勃太空望远镜WFC3/UVIS相机中电荷转移效率(CTE)的串行(水平方向,x-CTE)损耗。通过分析暖像素、宇宙射线、饱和恒星和过扫描像素,发现串行CTE对图像的影响远小于并行(垂直方向)CTE。截至2023年,串行CTE对亮源的影响约1%,对暗源约3%,而并行CTE的影响可达5%至50%以上。研究开发了基于像素的串行CTE捕获与释放模型,并发布了独立测试版校正工具,为需要高精度天体测量的用户提供支持。

电荷转移效率哈勃望远镜wfc3/uvis图像校正天体测量ccd性能
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