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今日天体物理聚焦恒星与星系演化、宇宙学及观测技术前沿，多篇研究通过高精度观测与模拟校准模型、探索新物理。
主要看点：
2026-03-05 共 23 条抓取，按综合热度排序
本研究利用ALMA对Upper Scorpius星形成区20个源的原行星盘$^{12}$CO (J=3-2)谱线观测，首次通过盘动力学方法获得0.1-1.3 $M_\odot$范围内恒星的动力学质量，系统性地校准了十种前主序星演化模型。研究发现，具有中等至低恒星黑子覆盖率（$f=17\%$）的模型与动力学质量吻合最佳，而高黑子覆盖率（$f\geq51\%$）或磁平衡模型则分别显著低估或高估质量达$\sim12\%$和$\sim20\%$。将动力学质量作为先验信息引入赫罗图拟合，可使不同模型推断的年龄中值趋于一致，年龄弥散降低$\gtrsim77\%$，为前主序星演化理论提供了关键观测约束。
本研究通过开发一套端到端的模拟流程，评估了当前X射线数据分析技术在重建星系团热力学性质（如气体密度和温度）时的可靠性。研究发现，气体密度剖面可以在较宽的径向范围内（0.1至1倍$R_{500c}$）被稳健地恢复，偏差不超过10%，气体质量的重建精度优于1%。然而，温度剖面的准确测量更具挑战性，尤其容易受到方位角变化和视线方向上多温度气体的影响，可能导致偏差。这些结果强调了在解释星系团温度测量时需要保持谨慎，并突显了定制模拟观测对于理解观测系统误差的价值。
本文提出利用第四代星系巡天中探测到的强引力透镜的视线方向弱引力透镜剪切效应（LOS shear）作为新的宇宙学探针。该观测量定义了三种新的相关函数：视线剪切自相关、视线剪切与星系位置相关、视线剪切与星系形状相关，从而将标准的 $3\times 2$ 点相关方法扩展为 $6\times 2$ 点方案。研究推导了这些相关函数的估计量及其协方差矩阵的解析表达式。分析表明，即使在最悲观的情况下，强透镜视线剪切所携带的宇宙学信息也能以极高的信噪比被探测到，其与星系位置和形状的协同作用还有助于抑制系统误差。
本研究利用三维流体动力学模拟（FARGO3D）和辐射转移计算（RADMC3D），揭示了原行星盘与外部环境相互作用时形成螺旋结构的物理机制。研究发现，晚期气体吸积流可产生两种螺旋：大质量吸积事件后的残余气体缓慢吸积倾向于形成清晰的双臂（m=2）螺旋，而活跃的吸积流则产生更絮状的结构。这些螺旋具有极低的模式速度，可与行星扰动产生的螺旋区分。模拟还表明，扰动主要影响盘的上层（z>4H），而中平面基本不受影响，除非吸积物质质量与盘自身质量相当。这意味着晚期吸积主要通过尘埃捕获或从表面扰动产生湍流等次级机制间接影响行星形成。
本文综述了如何利用多信使天文观测、引力波探测及现代天体物理数据，探索标准模型与广义相对论之外的“暗”物理。研究覆盖从太阳系到宇宙学的广泛尺度，检验了弱相互作用大质量粒子、超轻场、原初黑洞等多种暗物质候选者，并分析了额外标量场等修正引力理论对引力波信号的影响。研究表明，致密天体（如中子星、黑洞）对暗物质的捕获与积累可改变其质量、半径和潮汐形变特性，而暗物质衰变等过程也能产生可观测信号。当前观测已对诸多模型施加了严格限制，未来实验有望进一步揭示新物理。
本研究通过光谱和星震学观测，对8颗富α元素的贫金属演化星进行了均匀建模分析。比较了两种处理α元素增强效应的方法：完整处理与总金属丰度经验修正。结果表明，两种方法得出的恒星基本参数（如质量、半径）及其不确定性基本一致，这与先前仅基于全局星震参数的研究结论存在差异。研究同时发现，对于贫金属恒星，观测到的最大振荡功率频率（$\nu_{\text{max}}$）显著高于基于标度关系从建模质量、半径和温度推算出的预测值，表明该标度关系在低金属丰度下存在失效，这对利用星震学精确测定银河系晕中大量巨星的年龄提出了挑战。
本研究对原型的边缘朝向碎片盘β绘架星进行了多波段（中红外至毫米波）成像分析，首次非参数化地建模了其径向轮廓并约束了各波段的垂直高度。研究发现，盘中红外垂直厚度平均比毫米波段厚1.5倍，且垂直尺度高度随半径相对恒定。垂直尺度高度随波长减小与碰撞阻尼理论预测相反，可能是辐射压力与随机碰撞共同作用的结果。研究还确认了毫米波段的盘翘曲，并发现了ALMA图像中可能存在团块的初步证据。
本研究首次对Luciano-Saridakis广义熵模型导出的修正宇宙学进行了背景层面的观测检验。该模型通过两个独立的熵指数扩展了标准热力学框架，在引力-热力学对应下可解释为一种有效的熵起源暗能量。利用宇宙计时器、Pantheon+超新星、DESI DR2重子声学振荡及普朗克CMB数据联合拟合，发现模型能同时满足超新星、SH0ES和CMB的观测约束，而标准$\Lambda$CDM模型在此受限参数空间内被$2\sigma$排除。结果表明，该熵宇宙学是标准模型的一个可行扩展，有望在背景层面缓解哈勃张力。
本研究利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的NIRSpec和MIRI/MRS IFU数据，对0级原恒星L1527 IRS的吸积过程进行了观测分析。通过提取一维光谱，探测到原子氢（Br$\alpha$、Pf$\alpha$、Pf$\gamma$）、分子氢、水、OH及多种离子谱线。其中原子氢谱线作为关键吸积诊断指标，其散射光特征表明吸积过程更可能通过磁层而非边界层进行。通过对最强谱线Br$\alpha$的分析，估算出吸积光度约为$0.4~\text{L}_\odot$，吸积率约为$1\times10^{-7}~\text{M}_\odot \text{yr}^{-1}$，为理解原恒星早期质量积累机制提供了重要观测约束。
本研究利用SOPHIE光谱仪长达13年的高分辨率光谱数据，对两颗已知拥有系外行星的早期M型矮星（GJ 617A和GJ 411）进行了长期磁活动监测。通过同时追踪Hα指数和威尔逊山S指数这两个色球活动指标，并采用正弦和低阶多项式拟合，研究人员成功识别并表征了其长期活动周期。结果显示，GJ 617A存在约4.8年的活动周期，而GJ 411则表现出约4.9年的多个特征变率时标。这些长期变率周期与先前报道的行星信号均不重合，证实了其磁活动起源，且两者的驱动机制可能不同：GJ 617A的周期与太阳型发电机机制一致，而GJ 411的长期周期中自转扮演了不同角色。该研究对于理解M矮星磁变率、区分活动信号与行星信号至关重要。
本研究利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和哈勃太空望远镜（HST）的深度成像数据，对红移z≈1.98的强引力透镜星系团XLSSC 122进行了分析，首次在如此早期宇宙中稳健地探测到了星系团内光（ICL）。通过多波段表面亮度剖面建模，研究人员将光分解为星系团最亮星系（BCG）核心、BCG包层和ICL三个成分，测得ICL质量占比中值约为17%。平坦的颜色剖面表明ICL和BCG包层的恒星种群在径向变化极小，且ICL的光谱能量分布在5000Å附近达到峰值，这与动力学活跃的星系团特征一致。这些发现表明，在大质量暗晕中，星系团内恒星的聚集过程在宇宙年龄仅约30亿年时（z≈2）就已在进行中，ICL是星系团早期形成且蕴含丰富动力学信息的重要成分。
本研究基于MaNGA巡天约6700个$z<0.2$星系的运动学不对称性分析，首次系统性地普查了本地宇宙中星系停止恒星形成（淬灭）的机制。研究发现，最有效的淬灭途径（如气体剥离与长期饥饿）在星系完全淬灭时留下的运动学扰动痕迹极小，表现为“运动学规则性”，指向作用缓慢（>3 Gyr）的过程。质量匹配分析显示，淬灭的对称卫星星系比不对称的卫星星系显著更致密（$3.4\sigma$），而对称的中心星系此趋势更明显（$12.3\sigma$）。结果表明，环境通过快速气体剥离和长期饥饿主导卫星星系的淬灭，形成致密、运动学未受扰动的结构；而受扰动的淬灭中心星系尺寸更大，与并合驱动的增长一致，其淬灭维持可能与活动星系核（AGN）在1-3 Gyr周期内阻止热晕气体冷却有关。
本研究通过分析红移$0.5 < z < 3$范围内的31个宇宙学放大模拟星系，结合基于暗物质粒子信息的详细合并树识别星系合并，并通过超大质量黑洞吸积历史识别活动星系核。研究生成JWST模拟图像并提取形态参数，利用$k$近邻分类器在五维空间识别合并事件。结果显示，合并系统中的AGN活动在统计上显著增强，尤其在低红移（$0.5 < z < 0.9$）且中心气体储备较少的星系中更为明显。然而，仅依赖模拟观测的形态学分类会削弱观测到的AGN-合并关联，凸显了结合模拟与真实观测以全面理解该关系的重要性。
STIS团队利用标准DA白矮星G 191-B2B，为第四次在轨维护后的观测数据重新推导了阶梯光栅模式的在轨灵敏度曲线。此次更新基于最新的CALSPECv11模型，该模型将主要标准星的流量精度提升了约1-3%（具体取决于波长）。团队同时发布了新的闪耀偏移系数和阶梯波纹表。本文详细介绍了新吞吐量曲线及相关更新的推导流程。
利用成像X射线偏振探测卫星（IXPE），研究团队首次在黑洞X射线双星GS 1354-64的中间态探测到显著的X射线偏振信号。偏振度（PD）在2-8 keV范围内约为4%，并随能量显著增强，从2-3 keV的2.1%±0.3%上升至6.5-7 keV的11%±3%，这是IXPE迄今在黑洞双星中观测到的最强能量依赖性增长。结合NuSTAR数据的谱偏振建模表明，观测数据可由偏振方向相差约90度的热吸积盘和康普顿化成分描述，或由一个主导的康普顿化偏振成分解释。这一发现展示了X射线偏振测量作为探测黑洞吸积流状态与几何结构的灵敏诊断工具的强大能力。
本研究利用DESI第二版重子声波振荡（BAO）数据和宇宙计时器H(z)观测，对时间变化的真空能量Λ(t)CDM宇宙学模型进行了全面约束。通过马尔可夫链蒙特卡洛分析发现，观测数据强烈限制了对标准ΛCDM模型的偏离，将真空动力学参数推向α≃0，显著减少了参数简并性并缓解了哈勃张力。研究量化了真空动力学对膨胀历史、统一宇宙流体的总有效状态方程参数、有效暗能量状态方程参数以及减速参数的影响。
本研究分析了哈勃太空望远镜高级巡天相机宽视场通道（ACS/WFC）的偏置帧数据，以探究其四个读出放大器读噪声的列依赖性。研究发现，读噪声不存在列依赖性，但物理预扫描区域的读噪声比科学阵列低约0.5 e$^-$，因为该区域没有读出过程中积累的暗电流。研究还表明，放大器A和C的科学阵列初始列存在读噪声的线性下降，且屏蔽特定列中的不稳定热像素可降低其读噪声值。
本文介绍了正在建设的加拿大氢观测与射电暂现探测仪（CHORD）在星系巡天中提取点源信号的空间策略。CHORD是一个由512个6米碟形天线组成的致密干涉阵列，工作在300-1500 MHz频段，旨在通过中性氢（HI）21厘米发射线探测星系。其高度冗余的天线布局导致了空间混叠问题，即同一信号可能对应天空中的多个源位置。研究提出在可见度平面使用匹配滤波器进行搜索，并开发了一种快速预测工具，可估算给定天区位置的滤波器响应，从而预测混叠位置和严重程度。该工具证实，虽然单次快照无法区分混叠，但结合一段时间的数据可以解决此问题。分析预测，靠近天赤道的观测混叠更难区分，但通过偏移相邻扫描带可以消除这种简并性，最优的偏移策略是在赤纬方向重新指向约两度。
本研究利用盖亚DR3数据中的5646个疏散星团，首次在秒差距尺度上系统检验了银河系内恒星系统是否遵循描述星系尺度规律的径向加速度关系（RAR）与重子塔尔-费舍尔关系（BTFR）。研究发现，约90%的成员星数 $N_\star \leq 250$ 的星团观测数据与RAR吻合，其最佳拟合加速度尺度 $g_\dagger \approx 1.2 \times 10^{-10}\ \mathrm{m\,s^{-2}}$，与修正牛顿动力学（MOND）的预期值一致。而更富星团则接近牛顿位力预期。这一结果表明，低加速度动力学可能在银河系内的秒差距尺度上起作用，暗示银河系引力场在此尺度上并非均匀，存在总加速度低于 $a_0$ 的区域，这对外场效应的评估及银河系内小尺度引力测试具有重要意义。
本研究对TESS卫星观测的2544个激变双星系统进行了系统性分析，利用2分钟测光时序数据，通过自动算法生成Lomb-Scargle周期图并识别显著周期性信号，经人工核查后，构建了包含910个源的“激变双星可靠编目”（CCC）。编目为每个天体报告了最可能的轨道周期，并在存在时记录了自转调制和/或超级驼峰信号。通过与Ritter & Kolb编目交叉比对，在300个重叠系统中，215个周期完全一致，39个存在差异并根据TESS测量和文献证据进行了修订。该编目为验证已知周期、提出必要修正以及为先前未知周期的系统提供新测定值提供了依据，支持了对激变双星群体更完整、可靠的刻画。
研究团队在COSMOS天区发现一个红移z≈4.9的莱曼α发射体（LAE）原星系团，包含四个密度峰值。结合JWST COSMOS-Web成像数据，首次系统比较了该红移下原星系团与场区LAE的静止光学与紫外形态。Sérsic轮廓拟合显示：原星系团LAE的静止光学尺寸比场区大~40%（中值$R_e = 0.81^{+0.26}_{-0.04}$ kpc vs. $0.58^{+0.11}_{-0.04}$ kpc），但在静止紫外波段无显著差异。这表明z~5的原星系团环境可能通过潮汐作用或更早的恒星形成，优先影响延展的恒星成分，为宇宙早期恒星形成阶段的环境影响提供了观测证据。
本研究探讨了标记功率谱作为星系红移巡天中测量非高斯信息（如三点关联函数）的实用工具。该方法在保留两点关联函数结构的同时，能够有效打破宇宙学参数简并性，且数据向量规模增加极小。文章分析了巡天几何、微扰理论建模及其协方差结构，并证明其宇宙学依赖关系平滑，可通过插值而非解析建模进行宇宙学推断。
研究探讨了宇宙再电离时期，由电离前沿产生的各向异性电子速度分布如何通过韦贝尔不稳定性驱动产生种子磁场。通过模拟计算，发现电离前沿中部的分数各向异性可增长至 $6\times 10^{-3}$，且韦贝尔不稳定性的线性增长时标（约 $2\times 10^5$ 秒）远快于电离前沿的穿越时间，表明该机制是早期宇宙磁生成的有效候选者。