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今日天体物理学研究聚焦于利用尖端观测手段探索宇宙的极端物理过程与结构演化，从近邻星际天体到早期宇宙，从致密天体到暗物质与暗能量。
2025-12-24 共 24 条抓取，按综合热度排序
2025年12月19日，星际天体3I/ATLAS最接近地球。在其接近前一天，突破聆听计划使用100米绿岸望远镜在1-12 GHz频段对其进行了技术特征搜索。观测报告显示，在100毫瓦的灵敏度阈值下，未检测到任何候选信号。
研究团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的NIRCam和NIRSpec对红移 $z = 2.05$ 的Ia型超新星SN 2025ogs进行了观测。该超新星的光变曲线（$\Delta m_{15}(B) = 1.55 \pm 0.15$ mag）和光谱特征均符合“正常”Ia型超新星的标准，其光度距离与标准平坦$\Lambda$CDM宇宙学模型在$1.0\sigma$内一致。结果表明，在宇宙由暗物质主导的时期（$z \gtrsim 1.5$），Ia型超新星的标准化测光性质依然稳健，这为未来南希·格雷斯·罗曼太空望远镜在更高红移进行高精度宇宙学测量提供了关键的基准和验证。
本研究在COSMOS天区发现两个与一个质量大、动态未弛豫的X射线星系群相关的尾状射电星系，其中一个为宽角尾（WAT）星系，证实了WAT可作为动态年轻星系群和星系团的示踪物。通过结合VLA射电数据、HST-ACS成像、多波段测光与光谱红移以及钱德拉和XMM-牛顿的X射线观测，分析了宿主星系及群环境。两个宿主星系均为质量大（$\log_{10}(M_*/M_{\odot})=11.88\pm0.03$ 和 $11.49\pm0.06$）、红色的椭圆星系，并具有延展的恒星晕。星系群内弥漫介质（IGM）形态不规则，核心X射线光谱显示高温（$T_X=2.4\pm0.6\ \mathrm{keV}$）和高电子密度（$(8.2\pm0.3)\times 10^{-4}\ \mathrm{cm^{-3}}$）。基于Voronoi镶嵌法检测到与星系群相关的星系过密度区，形态不规则且存在子结构。喷流弯曲分析表明最亮群星系与IGM之间存在高速相对运动（$v_{\mathrm{BGG/IGM}} \gtrsim 540$ km/s），主要由气体整体运动导致。这些证据共同指向一个正处于星系群-星系群合并早期组装阶段的动态年轻系统。
本研究为七颗年轻高能X射线脉冲星（包括自转减慢光度最高的前五颗中的四颗）提供了新的或更新的计时模型。基于NICER等X射线望远镜的长期监测数据，研究覆盖了2015至2025年的观测时段。关键发现包括：首次报告了PSR J0058-7218的三次自转突变（glitch）；为著名的“大突变者”PSR J0537-6910建立了覆盖8年、包含23次突变的完整模型；揭示了PSR B0540-69的制动指数在观测期内从接近0演化至1.6。这些高精度计时模型为多波段电磁观测及引力波数据研究提供了关键基础。
本研究利用皮埃尔·奥格天文台公开数据集，重建了超高能宇宙射线的能量谱。由于公开数据不包含事件级蒙特卡洛真值信息，作者开发了一种一致的程序，直接从已发布的观测事件数$N$、已解卷积的能谱$N_\mathrm{corr}$和探测器响应矩阵$R_{ij}$中，再生出伪蒙特卡洛样本。通过使用行归一化的响应矩阵和已发布的解卷积谱作为先验，构建了绝对水平的迁移矩阵，并从二维概率分布函数中抽样生成了事件级的真值与重建值对。生成的样本在统计上复现了皮埃尔·奥格表面探测器的响应特性。该伪蒙特卡洛样本使得应用经典解卷积技术（逐箱法和通过RooUnfold的迭代贝叶斯解卷积）以及基于机器学习的方法（OmniFold）成为可能，证明了利用公开信息完成完整解卷积流程的可行性。
本研究通过当前宇宙学数据，系统检验了允许早期非幽灵行为的动力学暗能量模型（包括解冻、标度+解冻及有效流体扩展模型）。研究发现，标准背景宇宙学参数在所有模型中均保持稳定且受强约束，表明这些动力学对晚期膨胀历史无显著影响。在低红移处，CPL等含时状态方程参数化显示出约2σ偏离$w=-1$的演化倾向，由类幽灵行为驱动。研究重点考察了通过标度型动力学允许早期非幽灵暗能量的观测后果。数据对指数势的陡度施加了强下限（$\gtrsim 20-30$），迫使暗能量密度在物质-辐射平等时期保持在百分之一以下。因此，早期暗能量受到严格限制，标度型或追踪型动力学均无法产生足够大的早期暗能量成分以缓解哈勃张力。虽然晚期动力学暗能量可改善拟合优度，但纳入早期标度行为并未提供额外改进，且受到模型选择准则的强烈惩罚，导致此类情景不被支持。
本研究通过等离子体理论和粒子模拟，验证了在磁化激波处阿尔芬扰动可转化为超光速O模并向下游传播为射电信号的机制。理论预测了下游存在非传播的阿尔芬扰动和可传播的超光速O模两种模式。当激波静止系中上游扰动的频率超过下游等离子体频率时，超光速波激活发生。一维粒子模拟证实了该过程，并显示下游等离子体频率对超光速O模起到了高通滤波器的作用。该机制为理解磁星磁层或星风中产生快速射电暴提供了新视角。
本研究综合了最重中子星（黑寡妇脉冲星）质量、渐近高密度下的微扰QCD计算、NICER质量-半径测量以及GW170817双中子星并合事件推断的潮汐形变率等多源天体物理数据，对强相互作用物质在低温高密条件下的状态方程（EOS）施加了严格约束。通过参数化EOS并利用观测数据约束其参数空间，研究发现，大质量中子星的存在和潮汐形变率的限制是探测EOS最有力的探针，而NICER测量的不确定性仍相对较大。
本研究扩展了微引力透镜理论框架，提出通过分析M87*和Sgr A*黑洞光子环的形变来约束原初黑洞暗物质。当原初黑洞作为透镜穿过视线时，会导致光子环产生时间依赖的不对称和畸变信号。分析表明，未来角分辨率达0.1微角秒的EHT级干涉仪观测M87*时，可探测质量范围在$10^{-5}M_\odot$至$10^{6}M_\odot$的原初黑洞，对$M_{\rm PBH}\sim10^{3}M_\odot$附近最敏感，即使暗物质占比低至$f_{\rm PBH}\sim10^{-2}$。
研究通过构建包含内部差动旋转、物质与角动量转移的详细双星演化模型，追踪了从主序阶段到黑洞形成的全过程。模型发现，吸积组分的质量和化学结构演化对反向物质转移阶段具有关键影响，这使得最终形成的黑洞自旋和质量比能自然地落入引力波源观测范围内（主黑洞质量10-25$M_\odot$）。该稳定物质转移通道很可能对已观测到的引力波源群体有重要贡献。
太阳轨道器（Solar Orbiter）的太阳风分析仪（SWA）在2022年9月观测到多个阿尔芬太阳风流，包括一个快速风和三个阿尔芬慢速风（AS1-AS3）。研究结合SWA全套等离子体参数与磁强计（MAG）数据，通过磁波动和速度波动的谱分析表征阿尔芬特性。质子速度分布函数显示各向异性和场向束流特征，电子投掷角分布揭示清晰的strahl粒子群。氧和碳电荷态比值在快速风中较低，在AS1-AS3中较高，符合慢速风起源。磁连通性分析表明，快速风源自大冕洞；AS1与高膨胀因子的伪流管相连；AS2、AS3及一个中等快速风（FH）则连接到一个负极性冕洞，其磁力线穿过一个随后耗散的伪流管。谱分析显示除AS2外，各区间接近能量均分。综合观测为理解阿尔芬太阳风流的物理过程提供了关键见解，表明简单的快/慢风分类不足以关联太阳风与其日冕源区，阿尔芬特性与源区条件密切相关。
本文提出使用新单位“太阳辐照度”（solirad，符号 So）来简化行星与系外行星科学中辐射通量、日照等物理量的表述。1 So 被定义为 1361 W m$^{-2}$，等同于国际天文学联合会（IAU）2015年决议B3所采纳的“名义总太阳辐照度”参考值。该单位旨在替代当前文献中繁琐或不一致的表述方式，为行星接收的恒星辐射能量提供一个标准化的、基于太阳的便捷参考标尺。
本研究利用DESI首批数据中的亮红星系样本，测量了宇宙大尺度结构中的宇称奇四点相关函数，以探测潜在的对称性破缺或新物理。分析采用了两种互补的协方差估计方法：完整的解析协方差矩阵与基于模拟和解析估计的混合协方差矩阵。尽管使用未修正的解析协方差时，自相关信号显示出高达$4\sigma$的显著性，但该信号与模拟和真实数据间统计涨落的差异一致。因此，当前数据中的宇称奇信号与零值相符。研究指出，样本的低完备性可能影响了探测灵敏度，未来更完备的数据将至关重要。
本研究利用暗能量有效场论框架，分析了Horndeski引力理论下宇宙空洞的演化规律。通过球壳动力学模型，重点考察了动能混合效应对空洞形成临界密度的影响，发现其修正幅度比无量纲EFT参数小一个量级。研究进一步采用Sheth–van de Weygaert空洞尺寸函数计算空洞丰度，揭示了其在小尺度上主要受修正的线性物质功率谱影响，而在大尺度上则同时受功率谱和临界密度变化的共同主导。
韩国天文与空间科学研究所的K-DRIFT望远镜是专为探索低表面亮度（LSB）现象设计的先驱性仪器。本白皮书阐述了其核心科学目标：通过观测星系团内光（ICL）及其他LSB成分（如超弥散星系、潮汐特征），揭示星系团动力学与星系演化机制。研究将结合LSB观测分析技术、专用模拟及机器学习方法，并探讨与多波段巡天的协同潜力，旨在推动对宇宙最微弱结构的理解。
本研究提出了一种基于梯度方向结构函数的新诊断方法，用于分析天体物理环境中普遍存在的超阿尔芬湍流。该方法可直接从光谱和同步辐射强度观测中获取，能稳健地确定湍流从流体主导过渡到磁流体动力学（MHD）主导的特征尺度 $l_A$。基于此，研究提出了一个广义表达式，以替代在超阿尔芬湍流中失效的传统 Davis-Chandrasekhar-Fermi (DCF) 方法，从而更准确地估算磁场强度。研究还展示了如何利用同步辐射强度图推断星系团内介质等弥散介质的磁化状态，并通过数值模拟验证了理论预测。
本文汇编了VERITAS伽马射线天文台合作组在2025年于日内瓦举行的第39届国际宇宙线会议（ICRC）上展示的系列研究成果。作为地面切伦科夫望远镜阵列，VERITAS致力于观测极高能（VHE，$E > 100\,\mathrm{GeV}$）伽马射线，以研究宇宙中的极端天体物理过程。这些报告涵盖了从活动星系核、超新星遗迹到伽马射线暴等多个前沿领域的观测进展与数据分析方法。
基于太阳动力学天文台（SDO）长达15年的Fe XVI波段观测数据，本研究对太阳耀斑的EUV晚相现象进行了迄今最全面的统计分析。在5335个孤立耀斑样本中，共识别出467个EUV晚相事件，总体发生率为8%。分析表明，晚相通常在主耀斑后约19分钟开始，峰值延迟88分钟，持续约93分钟。主成分分析揭示了三个主要变异轴：时间尺度、能量释放强度以及耀斑与晚相之间的能量分配。这些结果支持晚相的演化受耀斑环性质与磁重联能量共同驱动，并受有限磁能预算调制的物理图像，凸显了长期观测对理解耀斑演化及日地联系的重要性。
本研究利用XMM和NuSTAR观测数据，分析了X射线脉冲星MAXI J0655-013在低光度（约5×10^{33} erg/s）下的时变与光谱特性。光谱分析表明，其能谱可由双康普顿化模型很好地拟合，呈现出两个明显的能谱峰，符合不同偏振模式主导的理论预期。测得自转周期为1081.86±0.02秒，表明源正在自转加速，并据此给出磁场强度上限B<9×10^{13} G。脉冲轮廓显示一个宽峰被一个尖锐的凹陷中断，该凹陷与硬度比的增加相对应。在低光度观测中，脉冲分数PF_{minmax}随能量增加，在10-30 keV波段接近100%，而PF_{rms}则稳定在约60%。高光度下的脉冲分数谱显示出铁Kα发射线的证据，但未发现回旋吸收线。
本研究提出了一种利用深度神经网络从宽视场空间望远镜图像中探测引力透镜超新星的新方法。与依赖透镜放大效应的传统方法不同，该网络专注于识别双像超新星因引力透镜效应产生的微小分离（<0.6角秒）和扭曲形状。研究使用哈勃空间望远镜的档案成像数据生成模拟数据集进行训练和测试，网络在单张差分图像上对模拟的透镜超新星实现了99%的召回率，并能有效区分单颗超新星、无超新星图像与透镜超新星。该方法尤其适用于即将发射的罗曼空间望远镜等宽视场成像观测站。
本研究利用SOHO/LASCO和STEREO-A日冕仪，首次在距离太阳约6至14个太阳半径的高日冕区域，观测到由快速日冕物质抛射（CME）驱动的大尺度开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KHI）波，并捕捉到其演化为非线性涡旋的证据。分析表明，CME的径向速度超过了帕克太阳探测器估算的当地阿尔文速度，为KHI的发展创造了条件。此类事件罕见，其观测结果与理论预测定性一致，为理解太阳大气中的湍流、耗散及能量传输过程提供了关键证据。
本研究利用JWST/NIRSpec和HST的观测数据，首次在红移z=3的莱曼连续谱发射体LACES104037中，发现其莱曼连续谱辐射并非源自星系核区，而是来自一个指向伴星系方向的潮汐桥结构。这一发现支持了“潮汐剥离”或潮汐特征中就地形成的恒星是驱动高红移宇宙再电离的关键机制，有助于解释早期宇宙中莱曼连续谱逃逸比例更高以及发射体性质更多样化的观测现象。
通过对V1180 Cas长达十年的测光与光谱观测分析，研究揭示了其独特的双重变星行为。光变曲线显示，自2018年起，该天体从偶发的早期变暗事件转变为准周期性模式，出现了11次主要的光度骤降，并伴有不对称性和随机子结构。光谱分析显示持续的氢、钙、氦及禁线发射，吸积率估计在$\sim10^{-8}-10^{-7} M_\odot \text{yr}^{-1}$之间。研究表明，其光度变化同时受到变化的环星尘埃消光（UXor型）和间歇性吸积爆发（EXor型）的共同驱动，并伴随着盘的热演化和持续的外流活动，表明这是一个正在经历吸积-消光-外流耦合演化的年轻恒星天体。
本研究开发了一种结合掩星食变时效应、依巴谷和盖亚天体测量数据的新方法，用于探测和表征食双星系统中的第三体。该方法能同时确定第三体的真实质量和轨道倾角，突破了仅凭光行时效应无法确定质量的局限。应用该方法，研究人员对B型双星V Pup和相接双星CY Ari进行了分析：修正了V Pup系统中第三体的轨道参数，确认其为质量约7.73倍太阳质量的恒星质量黑洞候选体；支持了CY Ari系统中第三体为白矮星的假说，并精确测得其质量约为0.64倍太阳质量。两个系统的轨道均接近侧向（倾角约90°），暗示其可能形成于共面环境中。