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12-22 00:00
本文综述了用于模拟自引力超流体系统的 Gross-Pitaevskii-Poisson 方程框架。该框架可用于描述引力坍缩的玻色星、轴子星和暗物质晕，并为中子星、脉冲星及其自转突变现象建立最小模型。模型不仅考虑了中子星内部中子超流体的涡旋，还通过耦合中子超流体、质子超导体、描述矢量势 $\mathbf{A}$ 的麦克斯韦方程以及描述自引力的泊松方程，纳入了质子超导体子系统的磁通管。
自引力超流体gross-pitaevskii-poisson方程中子星模型暗物质晕超导涡旋天体物理模拟
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12-22 00:00
旋臂是盘状星系的标志性结构，但其本质及其对星系演化的影响仍存争议。旋臂模式速度的径向分布是关键诊断工具，它决定了动力学共振的位置和数量，这些共振处会显现恒星与气体的特殊运动和方位角金属丰度波动。尽管宇宙学模拟已提出越来越多的理论预测，但此类观测数据仍然有限。本文呼吁利用12米级望远镜上的广域多目标光谱仪，对邻近星系旋臂周围恒星种群的解析运动学和金属丰度进行系统性观测，以检验现有理论。
星系旋臂模式速度动力学共振恒星运动学金属丰度光谱观测
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12-22 00:00
理解极端密度下的物质状态是现代物理学的基本难题。当前核实验与对撞机难以触及高密度低温的量子色动力学相图，而中子星及其并合等天体现象提供了直接观测窗口。以爱因斯坦望远镜为代表的下一代引力波天文台将成为变革性工具，预计每年可探测数万例双中子星或中子星-黑洞并合事件，远超现有能力。它们将在双星旋近阶段以前所未有的精度探测冷致密物质，精度比现有设施提升至少一个量级，并首次探索并合过程中产生的有限温度致密物质新区域。结合多信使观测，这些测量将极大深化我们对核物质的认识。
引力波天文中子星物质致密核物质多信使天文学量子色动力学
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12-22 00:00
传统上，质量 $m_{\rm WDM} \leq 1~\mathrm{keV}$ 的热温暗物质因早期自由流动强烈抑制小尺度结构而被观测排除。本研究探讨了一种“温暗物质+冷暗物质等曲率”混合模型，其中仅占约1% ($f_{\rm CDM} \sim 0.01$) 但具有蓝倾等曲率谱的冷暗物质成分，可以抵消温暗物质的抑制效应。通过结合哈勃及韦伯太空望远镜的紫外光度函数 ($4 \leq z \leq 11$)、CMB、BAO和超新星数据进行分析，研究发现：纯温暗物质模型下限为 $m_{\rm WDM} > 1.8~\mathrm{keV}$；而引入该等曲率成分后，限制大幅放宽至 $m_{\rm WDM} > 0.27~\mathrm{keV}$。这表明蓝倾等曲率涨落能部分补偿温暗物质的效应，为亚keV温暗物质作为主要暗物质成分提供了新的可能性。
温暗物质等曲率涨落小尺度结构紫外光度函数暗物质限制宇宙学观测
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12-22 00:00
轨道周期短于一小时的银河系超致密双星是毫赫兹波段最强的持续引力波源之一，将成为空间引力波探测器LISA的主要探测目标。预计LISA将分辨出数万颗此类双星，其中相当一部分足够明亮，可以进行电磁波后随观测。这为研究致密双星演化、潮汐相互作用、物质转移以及Ia型超新星前身星提供了前所未有的多信使观测窗口。研究强调，要实现变革性的多信使研究，需要在2040年代具备快速、高时间分辨率的光谱观测能力，特别是对于LISA探测到的最致密（周期<10分钟）双星，需要无读出噪声、零死时间的观测设施。
引力波天文学致密双星多信使天文lisa光谱观测
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12-22 00:00
Ia型超新星是宇宙学测距和星系化学演化的关键，但其前身星系统的本质仍是未解之谜。目前认为单简并、双简并和氦供体等多种演化路径都可能产生Ia型超新星，但缺乏直接观测证据。这种不确定性限制了我们对超新星多样性的理解，并为其作为精密宇宙学探针带来了系统误差。到2040年代，盖亚、LSST、LISA等巡天项目将发现银河系内数千个潜在的Ia型超新星前身致密双星系统。然而，仅靠巡天发现并不足够，还需要高时间分辨率、相位分辨的光谱观测来确定组份质量、轨道倾角、化学组成和吸积状态等关键参数。这要求新一代模块化多孔径望远镜阵列，配备快速低噪声光谱仪，以灵活应对目标亮度与轨道周期的巨大跨度，实现对致密双星连续无间断的观测。
ia型超新星前身星系统致密双星光谱观测宇宙学望远镜技术
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12-22 00:00
本研究提出了一种高效采样行星内部密度剖面全空间的算法，采用基于优化的梯度下降方法替代传统的马尔可夫链蒙特卡洛法，以最小化假设前提。以天王星和海王星为测试案例，生成了符合观测物理特性（总质量、半径、引力矩）的密度与压力剖面经验模型。研究发现，现有研究虽与结果基本一致，但未能完整覆盖解空间。研究进一步为固定层数模型构建者提供了统计关系指导，例如密度梯度大于$0.02\,\text{kg}\,\text{m}^{-4}$时，多数解应至多存在一个不连续面，且不连续面集中于行星归一化半径约0.65（天王星）和0.7（海王星）处。该算法适用于所有拥有引力场数据的行星天体研究。
行星内部结构采样算法梯度下降天王星海王星密度剖面
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12-22 00:00
本研究利用OGLE-IV巡天数据，对小麦哲伦云（SMC）中2388颗基模和1560颗一阶泛音模经典造父变星进行分析，首次精确测定了其不稳定带（IS）的观测边界。研究发现，不稳定带在周期1.4至3天处存在转折，其红边界比大麦哲伦云（LMC）更红，尽管SMC金属丰度更低。与理论模型对比显示，蓝边界符合较好，但红边界存在显著差异。研究指出，金属丰度分布很可能是边界斜率变化的主因，并建议在距离测量中应使用周期长于3天的基模造父变星，以提高精度。
造父变星不稳定带小麦哲伦云恒星脉动金属丰度距离测量
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12-22 00:00
本白皮书提出为甚大望远镜干涉仪（VLTI）新增一台8米口径的第五单元望远镜（UT5）。该升级的核心目标是通过构建四条长约200米、朝向西北的新基线，优化VLTI的系外行星探测能力。此举将有效减小干涉仪的内工作角并提升对比度，从而实现对成熟系外行星反射光的直接探测。
系外行星探测光学干涉测量望远镜升级反射光观测vlti
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12-22 00:00
本研究使用统计算法Stellar Ages分析了三个年轻星团（NGC 2004、NGC 7419、NGC 2100）的年龄，发现年龄≤50 Myr的星团存在两种显著的系统性偏差。首先，红超巨星与明亮蓝星的年龄估计存在0.55±0.09 dex的系统性偏移（线性年龄相差约3.5倍），蓝星年龄普遍更年轻。其次，观测到的红超巨星和蓝星数量与标准初始质量函数预测相比，存在明显的低质量主序星缺失。这些结果表明，单星演化模型在星团层面存在不一致性，强调了对年轻星团进行年龄测定时需结合多种演化示踪物。
星团年龄测定红超巨星初始质量函数恒星演化星团动力学天体物理统计
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12-22 00:00
为深入理解大质量星系的生命周期，需厘清调控恒星形成及其突然停止（淬灭）的机制。SHARP是一项针对即将到来的极大望远镜（ELT）设计的近红外光谱仪概念研究。它旨在利用ELT远超JWST的角分辨率（约30毫角秒），通过多目标狭缝光谱和多积分视场光谱技术，对高红移星系的恒星形成、化学增丰及淬灭过程进行均匀研究，从而揭示星系生命周期与周围星系际介质、环星系介质之间的关键联系。
极大望远镜星系演化光谱仪恒星形成高分辨率近红外
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12-22 00:00
本研究对38个围绕银河系厚盘恒星运行的系外行星系统进行了均一化表征，结合了新的探测结果和对存档系统的系统性重新评估。通过高精度径向速度测量、空间凌星测光以及统一的高分辨率光谱分析，获得了自洽的恒星与行星参数。研究首次在厚盘恒星周围发现了两颗异常低密度的“膨胀行星”——TOI-1927 b和TOI-2643 b。这一发现在金属丰度较低的环境中高度出乎意料，对当前低金属丰度环境下的大气保留和热膨胀模型提出了挑战。该样本为理解在早期银河系贫瘠、短命的原行星盘特征下，行星结构如何形成建立了新的经验基准。
银河系厚盘系外行星行星形成低金属丰度膨胀行星恒星化学丰度
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12-22 00:00
本研究通过将TESS和ASAS-SN的g波段测光数据与同步光谱观测相结合，校准了邻近年轻恒星TW Hya的吸积率。高时间分辨率的TESS光变曲线揭示了质量范围从$\sim10^{-13} M_\odot$到$3\times 10^{-11} M_\odot$的吸积团块爆发，平均爆发持续时间为1.8天，长于简单的热响应时标估计，支持了测光变率探测瞬时吸积率的解释。从结构函数导出的重置时标（1.2-2天）与先前报告的3.5-4天准周期一致，可能与恒星磁层和内盘之间的不同旋转或内盘的方位不对称性有关。长达8年的ASAS-SN近每日光变曲线显示出一些季节性亮度变化，标准差约为0.13星等。该研究证明了协调多历元光谱观测与时域巡天对于解释年轻恒星光变曲线的重要性。
恒星吸积光变曲线t tauri星时域天文学光谱校准团块吸积
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12-22 00:00
本研究探讨了由三重有质量阿贝尔矢量场构成的多Proca暗能量模型中引力波振荡的产生机制。该振荡源于度规扰动与额外张量模式之间的能量交换。研究在求解了能重现晚期加速膨胀背景演化的前提下，评估了常用解析近似的准确性，并量化了引力波振幅调制对LIGO-Virgo及未来LISA等探测器的潜在影响。研究发现，尽管模型中存在振荡，但其有效质量标度$m_g \sim \mu_A$（其中$\mu_A$为矢量场的有效质量）通常与驱动加速膨胀所需的超轻质量$\mu_A \sim H_0 \sim 10^{-33}\,\mathrm{eV}$相矛盾。因此，若在相应频率上探测到引力波振荡，其起源可能并非此类暗能量模型。
引力波振荡暗能量模型多proca场宇宙学扰动引力波探测张量模式
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12-22 00:00
超热木星（UHJs）是平衡温度超过2000K的系外行星，其形成、演化和大气特性仍存在诸多未解之谜。本研究模拟了即将发射的Twinkle光谱卫星（覆盖0.5–4.5微米波段）对14颗UHJs进行相位曲线观测的前景。模拟显示，Twinkle能够探测到所有目标的相位曲线信号，并能通过光谱相位曲线（如对WASP-189b的模拟）生成相位分辨的发射光谱，从而检测H$_2$O、CO、CO$_2$等分子特征，并探测热点的相位偏移。这将是首个在光学与红外波段同步进行的UHJ相位曲线巡天，有望为这类极端环境的大气三维化学与动力学结构提供全新约束。
超热木星相位曲线系外行星大气twinkle卫星光谱观测大气动力学
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12-22 00:00
本研究利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的NIRSpec光谱，对8个红移$z\geq5.9$的高光度类星体进行了观测。通过拟合其静止紫外和光学发射，并采用不同的吸积盘模型，研究人员自洽地测量了黑洞质量$M_{BH}$、吸积盘光度$L_{AD}$和爱丁顿比率$\lambda_{Edd}$。该方法的不确定性（$\sigma^{AD}_{M_{BH}}\sim0.2$ dex）显著低于传统单历元校准方法（$\sim0.4$ dex）。研究发现，样本平均爱丁顿比率为$\langle \log(\lambda_{Edd}) \rangle=-0.9$，仅约0.2%的系统存在超爱丁顿吸积。这为高红移明亮类星体普遍处于亚爱丁顿吸积状态提供了有力证据，挑战了其普遍处于近爱丁顿或超爱丁顿吸积的既有范式。
类星体超大质量黑洞吸积盘模型jwst观测高红移天体爱丁顿比率
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12-22 00:00
本研究利用JWST/NIRSpec对34个红移z~2.3星系的[OIII]和[OII]极光发射线进行直接电子温度（$T_e$）测量，首次基于纯直接法构建了高质量的质量-金属丰度关系（MZR）和基本金属丰度关系（FMR）。研究发现MZR斜率为$0.27\pm0.04$，在$10^{10} M_\odot$处的归一化为$12+\log(\mathrm{O/H}) = 8.44\pm0.04$，与早期强线法测量一致。但与六个模拟预测对比显示，现有模型未能完全再现从z~0到z~2的金属丰度演化，表明当前对宇宙正午时期的化学增丰和反馈过程理解仍不完善。样本与z~0的FMR在0.1 dex内一致，表明调控星系化学演化的平滑机制在早期宇宙已建立。
星系化学演化jwst观测直接测温法质量-金属丰度关系高红移星系宇宙正午
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12-22 00:00
本研究首次系统分析了三点关联函数（3PCF）对宇宙中微子质量的探测能力。基于Quijote N体模拟数据，研究发现中微子的自由流动效应在准等腰和挤压三角形构型中信号最强，且红移越低信号越显著。其中，刻画宇宙网状结构的细长三角形受中微子质量影响最大，其3PCF信号随$M_\nu$增大而增强。研究还发现，3PCF在细长三角形（$\zeta$）和直角三角形（$Q$）上对$\sigma_8$变化的响应模式与对$M_\nu$的响应显著不同，表明3PCF能有效打破$M_\nu - \sigma_8$简并，为DESI、Euclid等下一代光谱巡天提供新的互补探测手段。
中微子质量三点关联函数大尺度结构宇宙学模拟参数简并光谱巡天
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12-22 00:00
宇宙中年期（过去80-100亿年）是星系演化的关键阶段，早期形成的大质量系统与低质量星系普遍的恒星形成熄灭现象并存，星系在此期间经历了剧烈的动力学、形态和化学演化。理解内部驱动因素与宇宙大尺度结构相互作用的相对角色，是当前天体物理学的核心难题。本文提出，要取得突破性进展，必须对跨越广泛质量与环境尺度的星系，同时测量其恒星种群（恒星形成历史的化石记录）的物理与运动学性质（积分与空间分辨）以及气体性质。这需要获取至少百万个星系（质量低至10^9太阳质量）的体积代表性样本，并配以高信噪比、中分辨率、静止光学波段光谱的深度巡天。现有及规划中的设施在2030年代前均无法同时满足所需的样本规模、光谱质量、质量下限和空间覆盖。因此，亟需建设一个配备大视场积分视场单元和广域高复用多目标光谱仪的大型专用光谱设施，以从根本上揭示调控恒星形成与星系演化的物理机制。
星系演化宇宙中年期光谱巡天恒星形成历史大尺度结构天体物理考古
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12-22 00:00
研究通过内部演化模型与大气逃逸框架，模拟了木卫一（Io）和木卫二（Europa）的早期热演化与脱水过程。结果表明，木卫二在几乎所有合理的形成与演化情景下都保留了大部分挥发物（水），而木卫一不太可能通过大气逃逸大量失水，因此可能最初就吸积了以无水硅酸盐为主的物质。两者现今的挥发物差异，可能源于它们在木星次星云中相对于层状硅酸盐脱水线的相对位置，而非单一的演化路径或大气逃逸过程。
木星卫星行星演化大气逃逸水冰世界热模型
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12-22 00:00
本文介绍了SatTrack，一个用于评估大型低轨卫星星座（如星链）对地面接收站造成瞬态强干扰的GUI仿真框架。该软件通过物理光学表面电流模型，预测带可重构边缘的抛物面天线的增益方向图，并利用快速边缘权重优化算法（如贪婪比特翻转、模拟退火等）合成深度的定向零陷。仿真结果表明，简单的二进制边缘控制可实现约40-55 dB的平均干扰抑制，而高级优化方法在有利几何条件下可超过65-70 dB，最佳接收干扰低于-220 dBm。基于边缘的空间置零方法在接近无抑制方案的吞吐量下，达到了与卫星静默相当的抑制水平。
卫星干扰抑制可重构天线物理光学模型优化算法低轨星座仿真软件
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12-22 00:00
本研究针对宇宙剪切两点统计中谐波空间（功率谱）与实空间（角相关函数）分析结果不一致的长期问题，利用HSC Y3数据深入探讨了其根源。研究发现，当分析推至更小尺度时，谐波空间分析对IA和重子反馈等小尺度物理模型的敏感性显著低于实空间，其导致的S8参数偏差小2-3倍。结合BACCO模拟重子反馈模拟器和TATT IA模型，能在两个空间获得最一致的宇宙学约束。结果表明，谐波空间在当前模型不确定性下更具稳健性，而实空间分析则在区分重子反馈模型方面潜力巨大。
宇宙剪切两点统计功率谱相关函数重子反馈内禀排列
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12-22 00:00
本研究提出了一种名为USmorph的两步法星系形态分类框架，有效结合了无监督与有监督机器学习。其核心创新在于无监督步骤：采用ConvNeXt与ViT双编码器架构对图像进行编码，利用对比学习精确提取特征，并通过主成分分析降维。基于此改进框架，研究团队对COSMOS-Web天区中46,176个红移小于4.2的星系，利用JWST近红外图像进行了分类，将其划分为球形、早型盘、晚型盘、不规则及未分类五类。通过对大质量星系进行参数化与非参数化测量，验证了该分类系统的可靠性，为即将到来的中国空间站望远镜大规模巡天提供了有力工具。
星系形态学机器学习jwst对比学习图像分类天文巡天
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12-22 00:00
本研究利用VERITAS望远镜对自2008年发现以来一直保持神秘的伽马射线源HESS J1857+026进行了甚高能（VHE，E > 100 GeV）观测。研究确认了该源的延展性质，并刻画了其在VHE波段的能谱和形态学特征。通过结合多波段分析，研究者探索了在轻子性脉冲星风云（PWN）情景下，可能的电子种群所涉及的输运过程，以揭示其伽马射线辐射机制。
伽马射线天文学甚高能天体物理脉冲星风云多波段分析veritas