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12-19 00:00
本研究通过求解反问题，从宇宙正电子异常（PA）观测数据中反演暗物质（DM）的空间分布。与以往先假设分布再验证的方法不同，团队开发了一种基于线性代数和自适应网格的独特算法，直接寻找与数据匹配的分布函数。结果表明，仅通过调整暗物质的空间分布，在数学上存在一类解可以解释正电子异常现象。这为利用更现实的暗物质模型解决PA问题提供了新的可能性。
暗物质正电子异常反演算法宇宙线空间分布
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12-19 00:00
当前对银河系盘、棒和核球的形成与演化研究，受限于缺乏一个连续、覆盖全银河系的高精度化学-动力学星图。现有光谱巡天要么样本小但分辨率高，要么覆盖广但分辨率和深度不足，无法为研究原始盘的存续、核球多成分结构的起源、并合与长期过程的作用等关键问题，提供数百万颗恒星（尤其是被遮挡的银道面、棒的远端及低密度外盘区域）的均匀丰度、精确三维运动学和可靠年龄数据。因此，亟需一个兼具高、低分辨率光谱能力的新型宽视场、大通量、大口径光谱设施，以获取重建银河系组装历史、约束其引力势所需的统计能力、灵敏度和完备性。
银河系考古化学动力学光谱巡天星系演化核球结构天文设施
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12-19 00:00
白矮星作为绝大多数恒星的最终演化阶段，是宇宙计时、行星系统演化和非标准物理学的关键实验室。星震学通过比较观测到的脉动周期与理论模型，能够推断其内部化学分层、总质量、自转轮廓和磁场强度。尽管空间任务已提供高精度测光数据，但许多预测的脉动体保持静默，而另一些则在理论不稳定带外振荡，揭示了我们对模式激发、扩散和对流混合的理解仍存在空白。未来几十年，结合高精度空间测光与地面光谱跟踪的大规模巡天，将极大提升脉动白矮星的观测数量和质量。
白矮星星震学恒星演化内部结构脉动观测天体物理
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12-19 00:00
极贫金属大质量恒星是研究宇宙早期恒星形成、再电离及星系化学演化的关键样本。目前，受限于MUSE等积分场光谱仪的视场和灵敏度，对这类恒星的研究仅限于局部区域，难以获得系统性认知。论文提出，未来搭载于大型光学望远镜的新一代全景积分场光谱仪和高复用多目标光谱仪，将能解析整个本星系群中的极贫金属星系，实现对大质量恒星种群及其反馈效应的系统性探索，从而突破当前研究的瓶颈。
大质量恒星贫金属星系积分场光谱本星系群早期宇宙恒星反馈
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12-19 00:00
新星是吸积白矮星表面的热核爆炸，是研究爆发性核合成、粒子加速、激波物理和双星演化的关键实验室。尽管时域巡天和多波段观测已取得重大进展，但我们对新星爆发的理解仍受限于不完整的时间覆盖、不均匀的光谱跟踪以及喷出物性质的不确定性。本白皮书概述了将定义2040年代新星研究的开放科学问题，重点关注喷出物的质量、成分、几何结构和动力学，底层双星系统的作用，以及核燃烧、激波与全电磁波谱辐射之间的联系。我们认为，决定性的进展需要快速响应、高频率、多波段的观测，并以从爆发到宁静期系统性的高分辨率光学和近红外光谱为支撑。最后，我们确定了未来几十年实现新星爆发物理学变革性进展所需的关键技术需求。
新星爆发白矮星热核爆炸多波段观测天体物理双星系统
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12-19 00:00
吸积是驱动宇宙中最明亮天体的基本物理过程，其产生的强大外流对周围介质和宇宙演化具有关键影响。近年来，对吸积X射线双星的亚秒级光学-红外观测揭示了大量未知现象，为研究流入-流出关联开辟了新途径。本文回顾了吸积与喷流物理中的关键开放问题，并指出配备光子计数探测器、覆盖紫外至中红外波段的高光谱分辨率专用设施，将推动我们对吸积过程的理解取得突破性进展。
吸积物理天体喷流高时间分辨率x射线双星多波段观测
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12-19 00:00
西蒙斯天文台计划将其小型孔径望远镜数量从3台增至6台，并将巡天时间延长至2035年。升级后，93 GHz和145 GHz频段的探测器数量将翻倍至48,160个。研究预测，在假设没有原初B模式信号存在的情况下，该升级系统能以1σ置信度将张标比r的约束精度提升至σ_r = 1.2×10^{-3}。若前景噪声更乐观且70%的透镜化B模式信号能被移除，约束精度可进一步提高至σ_r = 7×10^{-4}，比原计划提升约2.5倍。
宇宙微波背景原初引力波b模式偏振望远镜阵列宇宙学探测
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12-19 00:00
宇宙诞生初期数十亿年内，最庞大的星系迅速涌现，但其真实空间密度、重子物质聚集路径及早期“熄灭”机制仍不明确。现有巡天观测缺乏大视场、高灵敏度的远红外探测能力，无法完整普查这些巨系统，也无法追踪其在星系及星系周尺度上的冷气体、尘埃与弥散辐射。下一代具备超大孔径、宽视场与高测绘速度的观测设施至关重要，它将通过深度、大尺度的远红外巡天，揭示这些巨星系有多普遍、如何聚集物质，以及何种物理过程驱动了其早期的转变与熄灭。
早期宇宙大质量星系星系形成星系演化远红外观测下一代望远镜
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12-19 00:00
本文指出，由于每个星系在其生命周期中仅能被观测一次，星系演化本质上是一个逆统计问题。为了超越描述性的标度关系，揭示恒星形成、淬灭、化学增丰及黑洞增长背后的物理调控机制，必须将星系视为一个随机过程的实现，并通过分层推断其超参数（如相关时标、爆发性、占空比）。这要求观测数据兼具深度与广度：既需要足够高的连续谱信噪比以获取吸收线年龄与化学信息，又需要远超SDSS、DESI等现有巡天规模的样本量（约1亿个星系）。当质量、红移、环境、结构及演化阶段等相关维度被充分采样后，随机超参数才能被良好约束，从而使理论与模拟的对比不再受限于观测数据。
星系演化随机过程光谱巡天逆统计问题超参数推断大数据天体物理
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12-19 00:00
针对脉冲星风星云附近观测到的X射线丝状结构及宇宙线扩散缓慢区域，本研究挑战了星际介质中宇宙线传输的标准模型。通过采用真实质量比的全动理学粒子模拟，研究发现：从星云逃逸的电荷中性电子-正电子束在传播过程中，束电子会因韦贝尔不稳定性非线性演化产生的自生磁丝而聚焦，而束正电子则保持非约束状态，从而自发产生净电流。该净电流驱动非共振流不稳定性，进一步放大磁场，为束粒子高效散射及X射线丝状结构的形成提供了物理机制。
脉冲星风星云x射线丝状结构粒子自约束韦贝尔不稳定性粒子模拟宇宙线传输
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12-19 00:00
系外卫星的探测一直是天体物理学的难题。本研究提出，利用工作在光学波段、基线远超当前甚大望远镜干涉仪（VLTI）的新型干涉设施，可显著提升探测能力。模拟分析表明，一台能达到1微角秒天体测量精度的干涉仪，能够稳定探测到距离50至200秒差距范围内、围绕类木行星运行的、质量与地球相当甚至更小的系外卫星。这类探测将为了解行星形成、演化及迁移历史提供关键线索。
系外卫星光学干涉仪天体测量系外行星探测技术
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12-19 00:00
本研究利用AIDA-TNG宇宙学模拟，系统比较了冷暗物质（CDM）、温暗物质（WDM）和自相互作用暗物质（SIDM）模型中暗物质晕的密度轮廓与浓度-质量关系。研究发现，WDM模型产生的内区平坦化可由Einasto轮廓很好描述；在SIDM的纯暗物质模拟中，晕结构更适合用显式核模型刻画，核尺寸取决于质量和相互作用模型。当加入重子过程后，SIDM与CDM的差异减小——重子主导区的绝热收缩抵消了自相互作用，导致大暗物质核不再形成，但二者的耦合反而在银河系质量尺度上产生了比CDM更陡的内区斜率。这表明即使重子过程显著重塑了暗物质分布，替代性暗物质物理仍会在晕内结构中留下清晰印记。
暗物质模拟星系晕结构sidm模型浓度-质量关系宇宙学
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12-19 00:00
DESI DR2数据通常被解释为晚期暗能量演化的证据。本研究提出了一种基于早期宇宙物理的替代解释：如果暗声振荡（DAO）的尺度与重子声波振荡（BAO）相近，它们会干扰从星系相关函数峰值中提取BAO尺度的过程，导致距离推断出现偏差。研究发现，一个振幅在百分之一量级的DAO特征，可以调和DESI DR2、普朗克2018以及Pantheon+超新星数据，其拟合改善程度与演化暗能量模型相当。值得注意的是，一个先前为解决哈勃张力而提出的暗物质-暗辐射提前解耦模型，恰好预言了具有所需性质的DAO特征。未来DESI和欧几里得卫星的全形状星系聚类数据将有助于检验这一特征。
暗声振荡desi异常早期宇宙暗能量哈勃张力宇宙学模型
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12-19 00:00
最新引力波事件分析表明，合并黑洞的自旋方向与轨道角动量之间存在显著倾斜，其分布峰值出现在近乎垂直的方向（$\cos\theta_{1(2)}\approx0$）。通过分层贝叶斯推断，研究者发现低质量黑洞合并群体的自旋分布可由一个主高斯分量（峰值在垂直方向）和一个次要各向同性分量很好描述。数据不支持存在显著的自旋-轨道对齐分量，这对传统的孤立双星形成模型提出了挑战。该特征与星系场中孤立大质量三重星系统通过利多夫-科扎伊效应演化的预期相符。
引力波黑洞自旋三重星系统天体物理起源贝叶斯推断利多夫-科扎伊效应
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12-19 00:00
研究团队利用JWST/NIRSpec IFU对已知最遥远（z=7.64）的明亮类星体J0313-1806进行了观测。首次探测到一个延伸约1.8千秒差距的电离气体壳层，该壳层仅由Hβ发射线示踪，而[O III]发射线显著缺失（$\log_{10} \left( F(\mathrm{[OIII]})/F(\mathrm{H}\beta)\right) < -1.15$）。通过光致电离模型分析，该结构被解释为一个由稠密气体导致[O III]碰撞退激的薄而团块状的外流壳层，是近期一次爆发性反馈阶段留下的化石遗迹。这为早期宇宙中类星体与宿主星系间的周期性反馈循环提供了直接证据，表明稠密星际介质在塑造类星体光谱特性中起关键作用。
高红移类星体jwst观测星系反馈电离气体壳超大质量黑洞早期宇宙
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12-19 00:00
本研究利用AIDA-TNG项目的纯暗物质宇宙学模拟，分析了温暗物质和自相互作用暗物质等替代模型对暗晕宏观性质的影响。通过晕占据分布形式，追踪了参数$M_1$和$\alpha$随样本质量和红移的演化。研究发现，温暗物质模型中的卫星晕分布更尖锐，而自相互作用暗物质则呈现更平缓的密度轮廓。此外，暗晕在小尺度上的成团性质是区分不同暗物质模型的有力工具，为未来结合重子效应并与星系观测数据对比奠定了基础。
暗物质模型宇宙学模拟暗晕分布小尺度结构aida-tng成团性
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12-19 00:00
本研究针对五百米口径球面射电望远镜（FAST）在搜寻地外文明（SETI）巡天数据中面临的复杂射频干扰（RFI）难题，提出并应用了一种改进的机器学习方法——基于密度的噪声应用空间聚类（DBSCAN）算法。该方法用于识别和消除2019年7月FAST-SETI巡天存档数据中的残余RFI。在初步RFI消除后，DBSCAN算法成功识别并移除了约1.678秒数据内的36977个残余RFI信号（占比约77.87%）。与先前机器学习方法相比，该方法将RFI移除率提升了7.44%，同时执行时间减少了24.85%。最终，研究在保留潜在感兴趣候选信号的同时，有效提升了数据纯净度。
射电天文学机器学习射频干扰抑制fast望远镜地外文明搜寻dbscan算法
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12-19 00:00
JWST对温带亚海王星TOI-732 c的0.9-12 μm透射光谱观测显示，其富氢大气中存在约1%体积混合比的甲烷（CH$_4$），但未检测到NH$_3$和HCN。研究对250种化学物质进行了全面调查，发现了中等至强有力的证据（最高达$\ln B\sim 5.9$，$3.9\sigma$），表明存在一种或多种复杂分子（如高阶碳氢化合物和/或含硫分子）的额外吸收。这些光谱特征与甲烷以及复杂分子之间存在强烈简并性。研究强调了未来需要更多观测以解析简并性，并对TOI-732 c及类似亚海王星的大气和内部成分进行更可靠的理论与实验研究。
系外行星大气jwst观测亚海王星甲烷探测光谱分析复杂分子
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12-19 00:00
本研究利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）在0.43-0.47毫米波段的校准数据，首次探测了木卫四（Callisto）厘米级深度的近地表热辐射。通过热物理混合模型分析，发现其热发射特性最佳拟合为两种热惯量组分的混合：低热惯量组分（$\Gamma_{\text{low}}$~15-40 J m$^{-2}$ K$^{-1}$ s$^{-1/2}$）与高热惯量组分（$\Gamma_{\text{high}}$~1200-2000 J m$^{-2}$ K$^{-1}$ s$^{-1/2}$）各占约50%。该结果与此前较长波段的ALMA观测一致，并结合未公开的伽利略号PPR观测数据，绘制了热惯量与光谱发射率分布图，深化了对木卫四浅表层风化层热特性及空间分布的理解。
木卫四热物理特性alma观测近地表探测热惯量行星科学
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12-19 00:00
JWST在红移z≳3处发现的“小红点”是一类具有蓝色紫外连续谱、红色光学谱和宽巴尔默发射线的致密源，挑战了标准模型。本研究通过六个深场的光谱数据，对118个高信噪比LRD样本进行了群体分析。研究发现，LRD的紫外-光学连续谱颜色与斜率存在清晰相关性：更蓝的LRD具有更蓝的紫外斜率（β_ν,UV∼0.3），而更红的LRD则紫外斜率更红（β_ν,UV∼1.1）。发射线诊断显示，从红LRD到蓝LRD，存在从高Hα/Hβ、低[OIII]λ5007/Hβ到相反趋势的转变，表明存在从活动星系核主导到宿主星系主导的发射过渡。通过结合被气体遮蔽的黑洞和星系宿主的两成分模型，成功再现了LRD在颜色和光谱形状上的多样性，其变化主要源于黑洞光度、遮蔽程度以及宿主与黑洞的光度比。
jwst观测高红移星系活动星系核光谱分析星系演化黑洞物理
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12-19 00:00
本研究利用AIDA-TNG高分辨率宇宙学模拟，系统比较了冷暗物质（CDM）、自相互作用暗物质（SIDM）和温暗物质（WDM）模型中暗物质晕的三维形状。研究发现，SIDM模型因粒子间动量交换，其晕在内部区域更接近球形且各向同性；WDM晕也较CDM更接近球形且浓度较低。当包含自洽的重子物理过程时，所有模型的晕中心区域均变得更圆，但仍能清晰区分不同暗物质模型。该框架为利用星系和星系团的多波段观测数据约束暗物质本质提供了新途径。
暗物质模型宇宙学模拟星系形成三维形状aida-tng重子物理
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12-19 00:00
哈勃太空望远镜在2023年观测到Fomalhaut恒星周围出现了一个新的点状源，其形态与二十年前发现的Fomalhaut b极为相似。研究团队认为，这第二个点源同样是两颗行星体碰撞后产生的尘埃云。通过分析这两个碰撞尘埃云在二十年间的运动轨迹，可以为研究该碎片带中的碰撞动力学提供关键约束。这一发现表明，行星体碰撞事件在碎片盘中可能比预想的更频繁，为理解系外行星系统的形成与演化提供了新的观测窗口。
系外行星行星体碰撞尘埃云哈勃望远镜碎片盘天体动力学
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12-19 00:00
长次级周期变星是长周期变星的一个子类，其光变曲线在脉动周期外还存在一个更长的周期。尽管超过30%的长周期变星存在此现象，但其物理成因仍存争议。目前最受支持的假说是双星模型，即脉动巨星拥有一颗亚恒星质量的伴星。为验证此假说，研究团队首次系统搜寻了亮于14星等的明亮LSP候选体，最终在ASAS巡天数据中确认了23颗目标，其中13颗为新发现。这些明亮目标将便于后续进行高质量光谱与干涉观测，以揭示其本质。
变星长周期变星双星系统恒星演化天文巡天
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12-19 00:00
本研究通过分析矮球状星系和超暗弱矮星系的光度数据，探讨了恒星密度分布与暗物质晕结构之间的关系。研究发现，弱核心恒星分布（$b_0 \neq 0$, $\gamma_0=0$）可以与尖峰暗物质晕共存，而强核心分布（$b_0=\gamma_0=0$）则不行。然而，这两种核心在投影观测中几乎无法区分，这意味着仅凭光度数据很难排除暗物质尖峰的存在。以银河系伴星系Fornax为例，其观测数据与两种核心模型均兼容。
暗物质晕矮星系密度分布天体物理观测限制