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今日天体物理研究聚焦于从暗物质探测到恒星演化，多领域技术革新与观测突破并行。
2026-04-23 共 24 条抓取，按综合热度排序
通用反粒子谱仪（GAPS）是一项南极平流层气球任务，旨在以前所未有的灵敏度探测低能（<0.25 GeV/n）宇宙线反质子、反氘核和反氦核，作为暗物质存在的潜在信号。其独特的粒子鉴别技术基于测量反原子核减速、形成奇异原子并退激发的过程，通过由1000多个定制硅条探测器和塑料闪烁体飞行时间系统组成的追踪器，结合多回路毛细管热管温控系统，在严苛的高空任务约束下有效区分稀有反核信号与大量正核背景。该载荷已于2025/26年NASA南极气球活动中完成首次25天的科学飞行。
本研究探讨了通过未来航天任务（如天王星轨道探测器）的无线电掩星观测，测量天王星和海王星大气层1 bar等压面形状，以约束其内部自转周期的可行性。通过大地测量计算并考虑纬向风的不确定性，研究发现，即使将内部自转作为自由参数，天王星1 bar等压面的极半径已被现有观测（风场、掩星、重力场）严格限定在 $R_{\rm pol}=24,968.6\pm4.7$ km 的狭窄范围内。这是因为等压面的形状取决于其总旋转速率，而该速率已由观测较好约束，与内部自转和风场的具体贡献比例无关。然而，掩星观测对于验证“风场完全体现导致形状变化的较差自转”这一基本假设具有重要价值。研究还指出，若天王星风场的南北不对称性是永久性的，将导致南北极半径存在约5 km的差异，这可通过合适的掩星测量探测到。
本研究重新分析了星系团SDSS J223010.47-081017.8强引力透镜系统“汉密尔顿天体”的光谱数据。针对其红移存在$z≈0.82$与$z≈3.201$的矛盾结果，团队采用新的数据处理流程PypeIt和信号增强技术，对三个多重像的光谱进行了全面再评估。分析基于6条吸收线和4条发射线，最终确认源星系红移为$z=0.820 \pm 0.001$，排除了$z≈3.2$的可能性。该结果意味着此系统可能是已知的、透镜团与源星系之间角直径距离最小的团级强透镜案例。
本研究提出了一种多模态摊销神经后验估计方法，用于从分离食双星（DEBs）的光变曲线、宽带光谱能量分布和Gaia视差数据中直接推断恒星物理参数。该方法采用分层先验框架，结合MIST等时线和几何食先验约束生成训练数据，并通过条件归一化流近似16维后验分布。在近5000个测试模拟中，该方法能准确恢复参数并提供统计校准的不确定性，计算效率相比传统MCMC方法大幅提升，为大规模时域巡天数据的群体分析提供了可扩展的解决方案。
研究通过分析数十个FU Ori型天体（FUors）的1-2.4 μm高分辨率光谱，证实其内盘存在预期的开普勒旋转。利用开普勒转动展宽轮廓对H波段谱线进行建模，首次推断出FUors的质量分布。结果显示，该质量分布与太阳邻域初始质量函数（IMF）一致，为“所有年轻恒星在主序前演化阶段都会经历一个FUor爆发期”这一观点提供了有力证据。爆发期间，吸积率可从$10^{-9}-10^{-8} \ M_\odot \ \mathrm{yr}^{-1}$激增至$10^{-5}-10^{-4} \ M_\odot \ \mathrm{yr}^{-1}$。
研究提出，JWST观测到的“小红点”（LRDs）周围的致密气体壳层，可能源自超大质量恒星（SMS）演化晚期的脉动质量损失。通过分析不同金属丰度的恒星模型，发现质量损失并非稳态星风，而是由离散的“奇异模”抛射事件主导。在金属丰度为$10^{-2} Z_\odot$的模型中，最后一次抛射事件贡献了约73%的总质量损失（总计约$4.8\times10^2$至$10^3 M_\odot$），形成了一个延伸至0.4 pc的致密光学厚壳层，与LRDs观测特征相符。抛射物富含氮元素（$\log(\mathrm{N/O})\simeq0.13$），恒星最终在约1 Myr时因广义相对论不稳定性坍缩，保留约99%的质量，成为大质量黑洞种子的可能前身。
本研究首次对拥有多行星系统和碎片盘的类太阳恒星HD115617进行了高分辨率近红外光谱分析，并结合光学光谱、星震学与能谱分布建模。研究发现，光学与近红外光谱导出的有效温度存在约250 K的显著差异（分别为5500 K与5750 K），独立线深比方法验证了该差异。星震学分析确认其半径约为0.98太阳半径，处于主序阶段。尽管年龄估计在不同方法间存在分歧，但冷凝温度分析未发现明显趋势，表明其整体成分与太阳相似，未检测到行星形成过程的化学印记。研究凸显了在多波长研究中区分恒星环境影响与方法系统误差的挑战。
研究提出，约10%的贫氢超新星爆炸前会经历增强的质量损失，形成致密的环星物质（CSM）。通过模拟双星演化中氦星膨胀触发的稳定质量转移过程，发现其可形成环双星盘（CBD）。该盘在爆炸前质量可达 $0.07-0.20 \ \mathrm{M}_\odot$，半质量半径 $640 - 4000 \ \mathrm{R}_\odot$，纵横比 $\theta = H/R \sim 0.1$。超新星抛射物与CBD的相互作用可解释如SN 2018gep等快速演化的Ibc型超新星及部分快速蓝光学瞬变（FBOTs）的高光度现象。
本研究利用DESI巡天首批数据，对23个邻近的极端发射线星系进行了多元素贝叶斯化学演化分析。通过拟合O、N、Ne、S、Ar等19种离子丰度，并引入随时间变化的恒星形成效率、外流质量加载因子及流入气体金属丰度模型，揭示了这些低质量星系处于爆发驱动、非平衡的快速气体循环状态。研究发现其气体消耗时间短于经典Kennicutt-Schmidt关系预期，外流强烈。丰度比分析表明，恒星形成效率主导演化轨迹，外流调节金属保留，而流入气体金属丰度设定本底增丰水平。
本研究首次采用基于物理的半解析模型，利用LOFAR深场巡天数据，对射电活动星系核（AGN）喷流的动能输出进行了宇宙学演化分析。通过对超过5000个红移$z < 2.5$的射电AGN样本进行研究，发现该群体以寿命较短、喷流功率较低的源为主。研究推导了喷流动能光度函数，并计算出宇宙学体积内的总功率输出密度约为$10^{32}-10^{33}$ W Mpc$^{-3}$，在红移$z=0-1$期间呈现温和的正演化，而在$z=1-2$期间演化较弱。这一结果与部分宇宙学模型的预期相符，为射电AGN喷流反馈机制在整个宇宙时间尺度上的有效性提供了有力证据。
本研究利用高分辨率观测数据，首次在银河系外星系（大麦哲伦云中的30Dor-10区域）中测量了核心质量函数，并探究了其与恒星初始质量函数的联系。观测分辨率达到2000天文单位，揭示了该区域巨分子云团块的碎裂特性。稳健的统计分析表明，其核心质量函数与典型的Salpeter斜率一致，支持了恒星质量分布的差异主要源于后续演化过程，而非初始碎裂阶段的观点。
本研究开发了名为QMIST的Python软件，用于自动化搜索射电脉冲星时间序列数据中的准周期微结构，解决了人工检测海量脉冲数据的难题。利用该工具对27颗脉冲星进行了多历元巡天，首次在B1451-68等三颗脉冲星中探测到准周期微结构，并确认了微结构周期与脉冲星自转周期之间的近线性关系，为揭示其辐射机制提供了新线索。
本研究利用MeerKAT吸收线巡天（MALS）数据，在红移$z<0.5$的射电噪活动星系核（AGN）中搜寻冷中性氢气体（HI 21厘米吸收）。通过对1908个射电源的分析，将426个AGN分为327个低激发射电星系（LERGs）和99个高激发射电星系（HERGs）。在射电较亮的子样本（79个LERGs和20个HERGs）中，新探测到5个吸收系统（4个LERGs，1个HERG），整体探测率为$3^{+3}_{-2}$%。结果表明，探测率与低红移样本一致，未发现显著的红移演化或射电光度依赖性。LERGs中的HI吸收谱线显示出多样的不对称性和超过350 km s$^{-1}$的速度偏移，表明其冷气体运动学受到射电瓣膨胀或喷流活动的扰动。
本研究首次利用ASKAP望远镜在943.5 MHz的射电连续谱观测数据，结合16.5年的费米-LAT γ射线数据，对候选体G310.7-5.4进行了详细的多波段研究。研究确认了其为一个新的超新星遗迹（SNR），命名为Abeona。该遗迹呈现一个直径约30角分的微弱、延展的双侧射电壳层，射电流量密度为$1.5^{+1.5}_{-0.1}$ Jy，表面亮度约为$2.4^{+2.4}_{-0.1}\times10^{-22}$ W m$^{-2}$ Hz$^{-1}$ sr$^{-1}$，是已知最暗的射电超新星遗迹之一。其北部壳层显示出线偏振特征，符合SNR中的同步辐射发射。估算其物理尺寸约为$42^{+42}_{-21}$ pc，距离约为$4.9^{+4.9}_{-2.5}$ kpc。空间重合的γ射线源4FGL J1413.9-6705在100 MeV至100 GeV能段内能量通量为$1.26\pm0.35\times 10^{-6}$ MeV cm$^{-2}$ s$^{-1}$，显著性为5.7σ。
本研究提出了一种探测宇宙原初磁场的新方法，通过分析耀变体喷流方向与伽马射线对晕形态的各向异性关联。研究者选取了21个具有精确喷流方向的高同步峰BL Lac天体，将费米伽马射线空间望远镜的观测数据沿喷流方向旋转并叠加，从而增强了对各向异性延展辐射的探测灵敏度。似然分析结果显示，排除了零磁场假设（置信度3.8σ），最佳拟合磁场强度为 $B_0 = 2.8 \times 10^{-16}\,\mathrm{G}$（99%置信区间：$0.9 \times 10^{-16}\,\mathrm{G} < B_0 < 8.9 \times 10^{-16}\,\mathrm{G}$）。该方法显著提升了探测灵敏度，为利用未来高角分辨率伽马射线观测直接成像对晕、绘制宇宙空洞磁场开辟了新途径。
本研究通过分析原行星盘尘埃质量在不同演化阶段的累积分布函数，发现初始盘质量约为太阳质量的4-7%的中间盘模型与观测数据最为匹配。研究指出，巨行星形成过程中产生的压力隆起是导致尘埃质量被“光学厚”方式束缚的关键区域，这解释了为何在有利于巨行星形成的模型中，尘埃总质量与基于“光学薄”近似的估计值差异最大。同时，这些压力隆起区域也是星子形成的理想场所，尘埃向星子的转化会显著降低盘中可观测的尘埃质量。这表明，演化后期原行星盘的尘埃质量较低，可能是行星形成与径向漂移耗散共同作用的自然结果。
研究探讨了热木星毁灭的两种机制——洛希瓣溢流（RLO）与高偏心率迁移（HEM）中的潮汐瓦解——如何通过观测“沙漠居民”（亚木星沙漠中的行星残骸）的伴星来区分。研究表明，RLO机制会清除轨道周期小于4天内的所有伴星，而HEM机制则允许更近的稳定伴星存在。对观测到的伴星系统进行数值模拟表明，多数系统处于稳定区域，这有助于通过进一步表征这些系统来揭示热木星的最终命运。
本研究首次利用星系对之间的平均相对速度，在准线性和非线性区域约束了中微子总质量 $M_\nu$ 与不对称性参数 $\eta^2$。团队开发了基于模拟的分析流程，将中微子属性与星系对速度预测关联，并应用于Cosmicflows-4星系群数据。在两个独立的宇宙学框架（基于CMB和本地距离阶梯测量）下进行分析，得到了相互一致的结果。在CMB框架下，测得 $M_\nu = 0.24^{+0.34}_{-0.18}\ \mathrm{eV}$，$\eta^2 = 2.14^{+0.30}_{-0.32}$，并以7$\sigma$的置信度探测到非零的中微子不对称性。这表明星系对速度为大尺度结构观测开辟了探测中微子物理的新途径。
针对高红移星系（z~8）尘埃预算危机，本研究提出星际介质中存在极端致密分子云团的新模型。通过将冷中性介质密度设为自由参数，发现当密度达到约7.5×10³ cm⁻³时，可显著增强紫外光子捕获、加速尘埃演化并减少超新星冲击破坏。该模型成功复现了MACS0416_Y1（z=8.312）的紫外至远红外光谱能量分布，并揭示中尺寸尘埃颗粒（a=0.01-0.1 μm）主导了约89%的暖红外辐射。
本研究利用JWST/NIRSpec对27个红移z>1的静止星系进行光谱分析，发现其近红外静止框架光谱中存在显著的热脉动渐近巨星支（TP-AGB）恒星特征。通过对比三种恒星种群合成模型（M13、BC03、C09），发现包含更强TP-AGB贡献的M13模型拟合最佳。该模型给出的星系质量加权年龄更年轻（<500 Myr），恒星质量更低（>0.2 dex）。TP-AGB特征在质量加权年龄为0.4-1.8 Gyr、高质量、高尘埃消光及富金属的星系中最强。这一发现证实了TP-AGB星在高红移中等年龄星系中的普遍存在，对改进星系光谱合成模型及精确测定恒星年龄与质量具有重要意义。
在年轻恒星FN Tau附近，研究人员探测到一个微喷流和四个赫比格-阿罗天体，其位置和运动学特征表明存在一个源自该恒星的双极准直外流HH 1267。该恒星喷流并非直线传播，其弯曲形状可能源于FN Tau原行星盘内区的进动，喷流轴与视线夹角小于$20^\circ$。研究还指出，大约60年前，该恒星曾发生过持续数个月、幅度达$\Delta m_{\rm pg} \sim 2^{\rm m}$的爆发，这可能与微喷流的启动有关。
研究通过构建星团年龄分布模型，揭示了大麦哲伦云中4-110亿年星团稀少（即‘年龄间隙’）的成因。模型将恒星形成史与星团初始质量函数通过最大初始星团质量与全局恒星形成率之间的幂律关系 $M_{\mathrm{max}} \propto \mathrm{SFR}^{\beta}$ 联系起来，并应用了经N体模拟校准的星团质量损失模型。研究发现，年龄间隙对应着一个恒星形成率较低的时期，当时形成的初始质量约 $2\times10^5$ 至 $5\times10^5 M_{\odot}$ 的星团，如今已变得过于暗弱而难以被探测。该模式可能具有普适性。
MAUVE项目对室女座星系团中12个星系的高分辨率观测发现，与孤立场星系相比，星系团环境显著改变了星系内部电离气体的性质。数据显示，其发射线比率（如[N II]/H$\alpha$、[S II]/H$\alpha$）中位数更高，且74%的像素点由非H II区源电离，高于场星系的61%。运动学分析显示，44%的气体具有更宽的H$\alpha$速度弥散（$\sigma_{LOS} > 40$ km/s），主要由弥散电离气体（DIG）贡献。此外，5%的像素点出现$\sigma_{LOS} > 100$ km/s的高速成分，指向星系团内介质相互作用产生的激波或湍流混合层。研究表明，环境主要通过抑制恒星形成，使DIG成为星系盘中主导的电离成分，而非直接激发。
卡西尼-惠更斯任务在土卫六电离层中探测到大型负离子，它们最终聚合形成复杂的有机雾霾颗粒。实验室通过新开发的冷等离子体放电系统，在1托和0.125托两种压力下模拟生成雾霾类似物（tholins），并测量其产率、粒径、密度、表面自由能、杨氏模量和纳米压痕硬度。研究发现，低压下生成的类似物产率降低三倍，但密度和硬度更高。由于土卫六实际雾霾形成压力更低，其真实颗粒可能比实验室模拟物更致密、更坚硬，这会影响气溶胶聚集、风成与河流输运及表面改造过程。