发布时间：
刊号：CN31－1385/N 出版：上海科学技术出版社《科学》编辑部 地址：上海钦州南路71号 邮编：200235 《空间科学学报》空间科学是当代高科技发展的前沿领域之一，《空间科学学报》是我国空间研究界有影响综合性刊物。所刊载的内容由以空间本身为研究对象的研究成果和与空间环境有关的基础研究，应用研究及技术研究成果构成，报道的主要学科分支包括空间天文学、空间物理学、空间化学与地质学、空间生命科学、微动科学、空间材料科学和空间地球科学等。主要栏目有：理论研究、探测与实验、综述、研究简报，学报动态等等。 期刊分类： 双月刊 创刊年份： 1981 国内刊号： CN 11-1783/V 国际刊号： ISSN 0254-6124 邮发代号： 2-562 定价： 20元/期 主管单位： 中国科学院 主办单位： 中国科学院空间科学与应用研究中心 中国空间科学学会 编辑单位： 《空间科学学报》编辑部 天体物理学报（英文版）Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics简 介： 创刊时为中文期刊，2001年改为英文刊。主要刊登天文学和天体物理学领域的原创性研究论文。主要栏目和报道范围：“研究快报”用来报道天文观测的新结果及新理论；“特约综述”聘请国际知名天文学家就某些热点问题进行专题评述。 期刊分类： 双月刊 创刊年份： 1981 国内刊号： CN 11-4631/P 国际刊号： ISSN 1009-9271 邮发代号： 2-187 定价： 20元/期 主管单位： 中国科学院 主办单位： 中国科学院北京天文台 编辑单位： CJAA编辑部
宇宙发展都是从黑暗走向光明。恒星中的文明以是高文明，地球文明从原始文明到初级现在是初级文明到中级文明的，过渡期，人类走向了真正的和平，才会进入中级阶段，地球变成了恒星，就进入了高级阶段
2018年，引力波天文台LIGO宣布，他们探测到了有史以来观测到的最远、质量最大的时空涟漪源:由一对黑洞在深空碰撞引发的波。直到2015年，我们才能够观察到这些无形的天体，它们只能通过引力来探测。我们寻找这些神秘物体的 历史 可以追溯到18世纪，但关键阶段发生在人类 历史 上一个相当黑暗的时期—第二次世界大战。18世纪，自然哲学家约翰·米歇尔(John Michell)和后来的皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)首先提出了一种可以捕获光，从而使宇宙其他部分看不见的物体的概念。他们利用牛顿引力定律来计算光粒子从物体中逃逸的速度，预测恒星的存在，这些恒星的密度大到光都无法逃逸。米歇尔称它们为“暗星”。但是在1801年发现光以波的形式存在之后，人们就不清楚光会如何受到牛顿引力场的影响，所以暗星的想法就被抛弃了。人们花了大约115年的时间才理解波形式的光在引力场的影响下是如何运动的，阿尔伯特·爱因斯坦1915年的广义相对论，以及卡尔·史瓦西一年后对这个问题的解答。史瓦西也预言了一个物体的临界周长的存在，超过这个临界周长光将无法穿过:史瓦西半径。这个想法和米歇尔的相似，但现在这个关键的周长被理解为一个不可逾越的障碍。直到1933年，乔治•勒梅特才证明，这种不可穿透性只是一个遥远的观察者会产生的幻觉。利用现在著名的爱丽丝和鲍勃的插图，物理学家假设，如果当爱丽丝跳进黑洞时鲍勃站着不动，鲍勃会看到爱丽丝的图像在到达史瓦西半径之前变慢直到冻结。Lemaitre还指出，在现实中，爱丽丝会跨越这个障碍:鲍勃和爱丽丝只是体验到事件的不同而已。尽管有这个理论，当时还没有已知的这么大的物体，甚至没有接近黑洞的物体。所以没有人相信像米歇尔假设的那样存在类似于暗星的东西。事实上，没有人敢认真对待这种可能性。直到第二次世界大战。1939年9月1日，纳粹德国军队入侵波兰，引发了一场永远改变了世界 历史 的战争。值得注意的是，就在同一天，第一篇关于黑洞的学术论文发表了。两位美国物理学家J罗伯特奥本海默(J Robert Oppenheimer)和哈特兰斯奈德(Hartland Snyder)撰写了一篇关于引力持续收缩的文章，现在广受好评。这篇文章是黑洞 历史 上的一个关键点。当你考虑到第二次世界大战的其他部分在黑洞理论发展中的中心地位时，这个时间似乎特别奇怪。这是奥本海默的第三篇也是最后一篇天体物理学论文。在这篇文章中，他和斯奈德预测了恒星在自身引力场的影响下会持续收缩，从而形成一个具有强大吸引力的天体，甚至连光都无法从它身上逃脱。这是现代黑洞概念的第一个版本，黑洞是一种质量如此之大的天体，只能通过其引力来探测。在1939年，这仍然是一个难以置信的奇怪想法。20年后，这个概念才发展到足以让物理学家开始接受奥本海默所描述的持续收缩的结果。第二次世界大战本身在它的发展中发挥了关键作用，因为美国政府投资研究原子弹。当然，奥本海默不仅仅是黑洞 历史 上的一个重要人物。后来，他成为曼哈顿计划(Manhattan Project)的负责人，这个研究中心后来发展出了原子武器。政治家们明白投资科学以带来军事优势的重要性。因此，在战争相关的革命性物理研究、核物理和新技术的开发等方面，得到了广泛的投资。各种各样的物理学家都致力于这类研究，其直接结果是，宇宙学和天体物理学领域几乎被遗忘，包括奥本海默的论文。尽管大规模天文学研究失去了10年的时间，物理学作为一个整体却因为战争而繁荣起来！事实上，军事物理学最终扩大了天文学，美国把战争作为现代物理学的中心。博士的数量直线上升，建立了博士后教育的新传统。战争结束时，对宇宙的研究重新开始。一度被低估的广义相对论出现了复兴。战争改变了我们研究物理学的方式:最终，这使得宇宙学和广义相对论领域得到了应有的承认。这是接受和理解黑洞的基础。普林斯顿大学后来成为新一代相对论主义者的中心。正是在那里，核物理学家约翰·A·惠勒(John A Wheeler)第一次接触了广义相对论，并重新分析了奥本海默的工作。惠勒后来推广了“黑洞”这个名字。起初，他持怀疑态度，受到密切相对论者的影响，计算模拟和无线电技术在战争期间取得的新进展，使他成为奥本海默在1939年9月1日战争爆发那天所作预言的最狂热追随者。从那时起，新的性质和类型的黑洞被理论化和发现，但这一切直到2015年才达到顶峰。对黑洞双星系统中产生的引力波的测量是黑洞存在的第一个具体证明。
2018年，宇宙很忙。
太阳系里，火星、月球、太阳和种种行星都在忙着迎接人类的使者；太阳系外，新的太阳、超级地球、系外行星越来越多地出现在人类的视野。
人类宇宙 探索 的深入和升级，让我们距离“我们是否孤独地存在于宇宙中”这一终极问题的答案越来越近。
种种宇宙拼图引向生命谜题的答案，带给人们不断的惊喜、无限的想象。
首次发现银河系外行星
2018年2月，《天体物理学快报》发表论文，美国科学家宣布借助“微引力透镜”效应，首次发现了银河系外行星存在的迹象。这批行星数量约有2000颗，远在38亿光年之外，质量大于月球、小于木星。
人类发现的太阳系外行星已经数以千计，但都位于银河系内。这是人类首次发现位于银河系之外的行星。其他星系离银河系至少几百万光年，以目前技术水平无法直接观测其中的行星。研究人员提出，微引力透镜效应可作为寻找银河系外行星的一种手段。
首次发现太阳系外彗星
2018年2月21日，《皇家天文学会月刊》上发表研究成果，天文学家发现太阳系外的彗星，在距离地球800光年的另一颗“太阳” KIC 3542116的轨道上，发现了六颗彗星的尘埃尾巴。研究团队称这是人类首次发现外星系彗星。而这次的发现中，公民科学家再次扮演了重要角色。
这次的研究发现再次展示了公民科学家在当今的宇宙 探索 中所扮演的重要角色，仅用计算机算法去从太空望远镜的数据中筛选有用的东西，是不可能的，还需要人类的眼睛去识别。如今众多公民科学家在做着庞大的数据筛选工作，很多新的发现都是由公民科学家最初筛选出的。
谷歌在2018年开放了用于搜索系外行星的AI代码，公布于开源网站Github上，太空爱好者足不出户，在家就可以开始猎星了。
超级地球频繁现身
2018年3月，《天体物理学》杂志发表论文，科学家又发现 15 颗全新系外行星，其中一颗可能是表面存在液态水的超级地球，这些行星都围绕着太阳系附近的红矮星运转。
这些红矮星中最明亮的一颗，K2-155，距地球200光年，有三颗“超级地球”围绕，其中一颗K2-155d可能处于宜居带，它的半径约为地球的1.6倍。科学家通过三维全球气候模拟而推测K2-155d表面可能存在液态水，但是并不能确证。
2018年9月，《皇家天文学会月报》发表论文，科学家称在恒星HD 26965周围发现一颗超级地球，围绕这颗类似太阳的恒星运行。恒星HD 26965也被称作波江座40A，它正是《星际迷航》中所设定瓦肯星所环绕的“太阳”。
2018年11月，《自然》杂志发表论文，科学家发现在距离太阳系最近的单星系统巴纳德星周围，有一颗类似地球的候选行星在运行。
银河系最新地图公布
2018年4月25日，欧洲航天局公布了盖亚探测器的最新数据集，其中包括关于银河系超过13亿颗恒星位置和运动情况的详细资料。
人们在仰望夜空时，往往会想这些星星在多远的位置，往什么方向移动，事实上科学家们并不知晓银河系绝大多数恒星的确切位置和运动情况。来自欧洲航天局盖亚探测器的数据包为绘制最新的银河系地图提供的前所未有的更多信息和细节，为人类用用更加完善的银河系地图带来了更多的可能。
盖亚的数据集形成了一份最新的银河系三维地图，一份迄今为止银河系人们已知的最全的星系目录。精确的恒星运动信息可以用来模拟星系的过去和未来，揭示星系的 历史 和演化，并且可以帮助人们推断暗物质的性质和分布等。
洞察号首探火星内部
2018年5月5日，美国航天局的洞察号无人探测器从位于美国加利福尼亚州中部的范登堡空军基地升空。美国东部时间2018年11月26日14时54分许在火星成功着陆，执行人类首次探究火星“内心深处”奥秘的任务。
这是人类 历史 上第八次成功登陆火星。它并非人类登陆火星的首个航天器，但却是深入火星内部的首个航天器。随洞察号前往火星的，有刻有全球240多万人姓名的登机牌，存在两枚芯片中。
洞察号对火星研究有重要意义，它的使命是通过 探索 火星的内核，来分析火星形成的 历史 ，同时增进人类对地球起源的认识。
外星水冰和有机物陆续发现
2018年6月8日，美国宇航局（NASA）宣布好奇号火星探测器在火星上发现了有机分子。好奇号在盖尔撞击坑钻入一块大约35亿年前的细粒沉积岩，仅5厘米深处，就发现了3种不同类型的有机分子。在检测中，还在这些岩石样品中发现了有机碳，另外一些可识别的分子包括噻吩、苯、甲苯和小碳链，如丙烷或丁烯。
这些有机物质的来源有三种可能，一是我们未知的生命活动，二是陨石，三则是地质酌，即岩石形成过程。
同样在2018年6月初，发表在《科学》杂志上的一项关于冥王星的最新研究成果显示，冥王星上沙丘状的地表是由甲烷冻粒构成的。
地球人寻找外星生命的重点近年着眼于土卫二和木卫二之上，进一步的消息也不断有出现。2018年6月27日，《自然》杂志发布了新的证据，根据对卡西尼号探测器的数据的进一步研究，科学家宣布，在土卫二上的冰羽流中，成功找到了大体积的有机分子，这使得它支持外星生命的可能性大大增加。这是首次在地外星球中的含水星球中探测到复杂有机物的存在。
2018年7月25日，《科学》杂志发表研究结果，火星南极发现有一处长约19.3公里的液态水湖泊，藏在1.6公里厚的冰层之下。这是欧洲航天局首次确定火星上存在成规模的稳定的液态水体。
联盟号宇航员戏剧性逃生
2018年10月11日，俄罗斯“联盟MS-10”飞船发射失败，升空后119秒，火箭第二级发动机突然关闭，飞船“发射逃逸系统”自动启动，两名航天员紧急逃生，安全返回地球。
俄罗斯航天局公布了“联盟号”火箭故障后成功返回地球的俄罗斯宇航员Alexey Ovchinin和美国宇航员Nick Hague的照片。两名宇航员都将在2019年春继续执行太空任务。
俄载人飞船发射失败的原因，是负责发出分离指令的一个传感器发生故障，导致运载火箭的助推器未及时分离到安全距离。
帕克号太阳探测器触摸太阳
2018年11月8日，美国宇航局最新报告说，帕克号太阳探测器成功在近日点飞掠太阳，状态良好，并创造了人类航天器最快飞行速度。
11月5日，帕克号第一次抵达近日点，当时距离太阳表面1500万英里处（约2414万千米），并实现了约34.31万千米的时速，创造了人类航天器有史以来的最快速度。
帕克号太阳探测器2018年8月12日升空，9月9日拍摄到了它此番太阳之旅中的第一张图像，预计在未来7年内环绕太阳飞行24圈，并在金星引力的帮助下调整轨道逐渐逼近太阳，最终抵达距离太阳表面约610万千米的地方。
人类实现了对本星系恒星距离最近的一次造访，这将让我们更深入理解地球和宇宙。
月球计划密集发布
2018年，各国月球计划密集发布。欧洲航天局刚刚“出大招”，宣布将在位于科隆的欧洲航天局宇航中心建一个模拟月球土壤和月球栖息地的新工程，俄罗斯联邦航天局紧接着于11月19日高调宣布，俄罗斯将登月时间设在2030年，宇航员将在月球停留长达14天。而美国宇航局又通过发布一个两分钟的视频重申要通过在月球轨道建立长期基地而重返月球的决心。
11月19日，俄罗斯联邦航天局航天工程总设计师在国际空间站成立20周年之际发表演说，高调宣布俄罗斯登月计划，称2030年至2035年间将是俄罗斯创建月球轨道器的时间范围，俄罗斯宇航员将实现首次登陆，预计停留14天。
欧洲航天局11月发布的登月“大动作”是与德国航空航天中心（DLR）合作，在位于科隆的欧洲航天局宇航中心建设一个模拟月球土壤和月球栖息地的新工程，作为测试月球 探索 技术的“训练场”。
2017年12月11日，美国总统特朗普签署一号太空政令，宣布美国宇航员将重返月球表面，并最终前往火星。
以色列一家名为SpaceIL的非营利性太空组织2018年7月10日宣布，将于约半年后将首个由私人赞助的无人航天器送上月球，从而使以色列成为继美国、俄罗斯和中国之后的第四个将探测器送上月球的国家。
2018年5月，亚马逊创始人杰夫·贝索斯在国际太空发展大会上再次强调他的殖民月球规划不会改变，称在月球上建立人类定居点势在必行。
发现太阳失散已久的双胞胎
2018年11月，发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一篇论文称，天文学家发现了我们的太阳失散已久的双胞胎兄弟，这颗编号为HD186302的恒星距离地球184光年，研究者强调这颗恒星不仅是太阳的兄弟，而且是“双胞胎”兄弟，是太阳2.0。
天文学家们相信，85%以上的恒星都是二元星系，甚至可能是三元或多元星系，有证据表明，太阳也曾经有过二元伴星，而太阳的二元伴星与太阳失散已久，在太空中的某个地方存在着。这颗HD186302在各个方面都与太阳极其相似，被认为是太阳曾经的二元对。
首次抵达小行星贝努
2018年12月3日，美国宇航局小行星探测器奥西里斯-REx抵达小行星“贝努”，开始探测这颗可能威胁地球安全的近地天体，并有望为研究太阳系形成和生命起源提供新证据。
奥西里斯-REx于2016年发射，抵达“贝努”后将逐步接近它，计划于2020年伸出取样臂接触小行星表面并“一触即走”，获取至少60克土样。如任务进展顺利，它将于2021年3月踏上归途，2023年9月从地球近旁飞过时把样本舱弹出送回地球。
贝努成为研究目标的原因之一是对地球有潜在威胁。美国宇航局认为，在2175年至2199年之间，“贝努”撞击地球的可能性为2700分之一。另一个原因在于其表面碳含量丰富，可能存在氨基酸等有机分子，相关研究有助 探索 地球生命起源。
编辑 肖晓君 责编 李琰
科学家首次观测到红超巨星的爆炸
科学家首次观测到红超巨星的爆炸，天文学家有史以来第一次实时成像了红超巨星生命的戏剧性“终结”，这颗恒星的极端亮度表明它并不是休眠的，科学家首次观测到红超巨星的爆炸。
由美国西北大学和加州大学伯克利分校领导的天文学家团队近日表示，他们首次实时观测到一颗红色超巨星自毁、死亡并坍缩成一颗II型超新星的戏剧性和暴力的表演。II型超新星是一颗大质量恒星快速坍缩和爆炸的结果。
研究团队实时观测到红色超巨星在其最后的日子里发出了明亮的辐射。
据报道，在这一历史性事件之前，人们认为红色超巨星没有显示出它们即将发生爆炸的证据，但是，人们发现悸动星在其最后的日子里发出了明亮的辐射。
研究团队的新闻稿表示，这表明至少其中一些恒星必须在其内部结构中发生重大变化，然后在它们坍塌前的瞬间导致气体的剧烈喷发。
研究团队实时观测到II型超新星的戏剧性和暴力的表演。
据悉，宇宙中每隔一秒钟，某个地方就会有一颗恒星爆炸。但是这颗名为“咽喉”（throes）的恒星的死亡被天文学家观察到了，这在科学界还是第一次。
该研究的主要作者韦恩（WynnJacobson-Galán）在一份声明中说："这是我们对大质量恒星死亡前一刻的理解的一个突破。直接探测到红超星的超新星前活动，以前从未在一个普通的II型超新星中观察到。我们第一次看到了一颗红色超巨星的爆炸。“
“我最兴奋的是这个发现所解开的所有新的未知数。“他说。
红色超巨星的坍塌和爆炸。
被归类为“红色超巨星“（red supergiant）的恒星的质量是地球太阳的10倍以上，有一个低于6920华氏度的非常凉爽的表面和巨大的半径。大多数红巨星的半径是太阳的200至800倍。
2020年的夏天，夏威夷大学天文学研究所的天文学家探测到了这种明亮的辐射。
几个月后，在2020年秋天，一颗超新星照亮了天空，使该团队能够利用夏威夷茂纳凯克（W.M. Keck Observatory）天文台的低分辨率成像光谱仪实时捕捉到这一暴力事件。
超新星2020tlf（SN 2020tlf）动画截图。
他们能够捕捉到这一强大而有能量的爆炸，研究人员将其命名为超新星2020tlf（SN 2020tlf）。
该研究的高级作者、加州大学伯克利分校天文学和天体物理学副教授拉法拉·马古蒂在一份声明中说："这就像在看一颗定时炸弹。我们从来没有证实过一个垂死的红超巨星有如此剧烈的活动，我们看到它产生这样的发光体，然后坍塌和燃烧，直到现在。”
天文学家首次观测到一颗红超巨星的爆炸过程
天文学家有史以来第一次实时成像了红超巨星生命的戏剧性“终结”——观察这颗大质量恒星在坍缩成 II 型超新星之前的快速自我毁灭和最终的爆炸过程。
Wynn Jacobson-Galán在周四的一份声明中说：“这是我们对大质量恒星在死亡前一刻所做事情的理解上的一个突破。”Jacobson-Galán是加州大学伯克利分校的一名天文学研究员，以前是美国西北大学的一名研究生研究员，在那里对这颗垂死的恒星进行了研究。“我们第一次观看了一颗红超巨星的爆炸。”
Jacobson-Galán是周四发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文的主要作者，该论文记录了这颗恒星的爆发以及它最后130天的生命阶段。
在研究小组的仔细观察中，成员们注意到这个位于NGC 5731星系、距离地球约1.2亿光年的恒星在死亡前闪闪发光。该论文的资深作者、西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心的'Raffaella Margutti在一份声明中说：“这就像看着一颗定时炸弹。”
这颗恒星的极端亮度表明它并不是休眠的，或者说是静止的，就像以前观察到的红超巨星在消亡之前那样。据研究小组称，这颗闪亮的球体在恶化的过程中非常活跃，可能以极大的活力释放出压抑的气体并以某种方式改变其内部结构。
然后，一旦 “炸弹”引爆，一个高潮迭起的II型超新星事件被标记为SN2020tlf，充斥着天空的光芒。Margutti说：“我们从来没有在一颗垂死的红超巨星中确认过如此剧烈的活动，我们看到它产生了如此明亮的辐射，然后坍塌和燃烧。直到现在。”
研究人员通过远程收集夏威夷凯克天文台的深层成像和多物体光谱仪以及近红外埃切莱特光谱仪的数据，取得了这一启示性的发现。这种远程检索天体物理信息的创新方式为及时发现提供了动力。
在未来，该小组希望继续使用远程方法来记录更多令人惊讶的瞬态事件，包括涉及其他超巨星事件，就像他们最近的研究中记录的那样。Jacobson-Galán说：“我最兴奋的是这个发现所揭开的所有新的‘未知数’。”
Jacobson-Galán补充说：“检测更多像SN2020tlf这样的事件，将极大地影响我们如何定义恒星演化的最后几个月，使观察家和理论家联合起来，寻求解决关于大质量恒星如何度过其生命最后时刻的谜团。”
“这是我们对大质量恒星在死亡前一刻所做的理解的突破。”
但最后，天文学家设法观察到一颗红巨星，就像它“进入超新星”一样，也就是所谓的爆炸恒星。一组科学家在夏威夷使用望远镜收集了 2020 年夏季对一颗红色超巨星的观测结果。瞧，9 月，这颗恒星在一颗被称为 (SN) 2020tlf 的超新星中死亡——团队成员称之为“最有趣的”超新星类型。
加州大学伯克利分校天文学国家科学基金会研究生研究员、报告结果的一项新研究的主要作者 Wynn Jacobson-Galán 说：“这是我们对大质量恒星在死亡前一刻所做的理解的突破。”在凯克天文台的一份声明中，该团队在那里收集了观察结果。“我们第一次看到红超巨星爆炸！”
根据声明，爆炸的恒星是一颗红超巨星，质量约为太阳的 10 倍，位于NGC 5731 星系中，距地球约 1.2 亿光年。
在这项新研究中，天文学家从 2020 年 1 月开始，从一系列望远镜中收集了对该地区的观测结果，包括超新星，并在爆炸后持续了近一年。（在这颗恒星爆炸后，NASA 的绕轨道运行的Neil Gehrels Swift 天文台也加入了这项工作。）
结合一些档案观察，所有这些信息让科学家们了解了附近的情况，这颗恒星在最后几天的表现以及超新星本身是如何展开的。
天文学家特别感兴趣的是对这颗恒星在超新星爆发前的最后四个月内聚集的观察结果，该区域显示出额外的光线。迄今为止的观测没有给出任何迹象表明红超巨星在爆炸前的行为有任何不同。SN 2020tlf 活动表明，其中一些恒星可能会发出危险信号。
“这就像在看定时炸弹，”研究资深作者、加州大学伯克利分校的天文学家拉斐拉·马古蒂在同一份声明中说。“直到现在，我们从未在一颗垂死的红色超巨星中证实过如此剧烈的活动，我们看到它产生如此强烈的辐射，然后坍缩和燃烧。”
天文学家希望在爆发前发现更多的红超巨星，以更好地了解导致超新星事件发生的最后几天。
雅各布森-加兰说：“我对这一发现解锁的所有新‘未知数’感到最兴奋。” “探测到更多像 SN 2020tlf 这样的事件将极大地影响我们如何定义恒星演化的最后几个月，将观察者和理论家联合起来，寻求解开大质量恒星如何度过生命最后时刻的谜团。”
刊号：CN31－1385/N 出版：上海科学技术出版社《科学》编辑部 地址：上海钦州南路71号 邮编：200235 《空间科学学报》空间科学是当代高科技发展的前沿领域之一，《空间科学学报》是我国空间研究界有影响综合性刊物。所刊载的内容由以空间本身为研究对象的研究成果和与空间环境有关的基础研究，应用研究及技术研究成果构成，报道的主要学科分支包括空间天文学、空间物理学、空间化学与地质学、空间生命科学、微动科学、空间材料科学和空间地球科学等。主要栏目有：理论研究、探测与实验、综述、研究简报，学报动态等等。 期刊分类： 双月刊 创刊年份： 1981 国内刊号： CN 11-1783/V 国际刊号： ISSN 0254-6124 邮发代号： 2-562 定价： 20元/期 主管单位： 中国科学院 主办单位： 中国科学院空间科学与应用研究中心 中国空间科学学会 编辑单位： 《空间科学学报》编辑部 天体物理学报（英文版）Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics简 介： 创刊时为中文期刊，2001年改为英文刊。主要刊登天文学和天体物理学领域的原创性研究论文。主要栏目和报道范围：“研究快报”用来报道天文观测的新结果及新理论；“特约综述”聘请国际知名天文学家就某些热点问题进行专题评述。 期刊分类： 双月刊 创刊年份： 1981 国内刊号： CN 11-4631/P 国际刊号： ISSN 1009-9271 邮发代号： 2-187 定价： 20元/期 主管单位： 中国科学院 主办单位： 中国科学院北京天文台 编辑单位： CJAA编辑部
博科园科学旗舰店
而本世纪头十年，中子星合并过程中会出现短爆(持续不到几秒)。两年前，LIGO和Virgo引力波探测器观测到了引力波，NASA费米(Fermi)和ESA的Integral两颗卫星也观测到了短暂爆炸，戏剧性地证实了这一点。关于这些伽马暴仍然有许多谜团，特别令人困惑的是高能辐射是如何产生的。
NASA尼尔·盖恩斯·斯威夫特卫星上的伽马射线探测器探测到了GRB 190114C，这是45亿年前发生在遥远星系的一次明亮爆炸。位于西班牙拉帕尔马的Roque de los Muchachos天文台切伦科夫探测器，在Swift的触发下，转向了爆炸的位置，发现了来自爆炸的超高能量光子(TeV能量)。
超高能量的TeV光子是在瞬间发射后约50秒被观测到，处于所谓的“余辉”阶段，其能量至少是之前从任何爆炸中探测到最高能量光子的10倍。尽管如此，来自下诺夫哥罗德应用物理研究所的叶夫根尼·德里舍夫教授和耶路撒冷希伯来大学的Tsvi Piran教授将这些数据与尼尔·盖恩斯·斯威夫特对低能量(x射线)光子的观测相结合，揭示了发射机制的细节。
在2019年8月1日发表在《天体物理学》上的一篇研究论文中，天文学家指出，辐射一定来自于以0.9999倍光速向发射的喷流。高能辐射是由电子加速到喷流内部的TeV级能量而发射。发射过程也可以确定：这是所谓的“逆康普顿机制”，其中超高能电子与低能光子碰撞，并提高能量。值得注意的是，同样的相对论电子也通过同步辐射产生低能量的“种子”光子。
MAGIC已经发现了Rosetta伽马射线爆发，这种独特探测让科学家们首次能够区分不同的发射模型，并发现爆炸的确切条件。现在也能理解为什么过去没有观测到这种辐射。未来的切伦科夫望远镜，比如计划中的切伦科夫望远镜阵列，一个正在建设中的跨国项目，将比MAGIC更加敏感。目前的发现表明，未来还会发现许多类似事件，并将继续揭示这个宇宙之谜。
博科园｜研究/来自：耶路撒冷希伯来大学
参考期刊《天体物理学》
DOI: 10.3847/2041-8213/ab2d8a
交流、探讨、学习、科学圈
宇宙发展都是从黑暗走向光明。恒星中的文明以是高文明，地球文明从原始文明到初级现在是初级文明到中级文明的，过渡期，人类走向了真正的和平，才会进入中级阶段，地球变成了恒星，就进入了高级阶段
美国宇航局卡西尼号飞船对土星独特的光环进行了前所未有的详细观测，科学家们现在利用这些观测来探测这颗巨大行星的内部，并首次获得了它自转速度的精确数据。根据计算，土星上一天的长度是10小时33分38秒。研究人员研究了土星环内部振动产生的波型。实际上通过对行星内部振动的响应，就像一个极其灵敏的地震仪。与地球的地震振动相似，土星对扰动的反应是在其内部结构决定的频率上振动。内部热驱动对流是最可能的振动源。这些内部振荡导致行星内部任何特定位置的密度波动，从而使行星外部的重力场以相同频率振荡，环中的粒子在重力场中感受到这种振荡。 博科园-科学科普：（上图为卡西尼-惠更斯号于2006年9月15日临近土星时拍出的土星环，是不是非常漂亮？）加州大学圣克鲁兹分校天文学和天体物理学研究生克里斯托弗·曼科维奇解释说：在这种振荡与环形轨道共振的地方，能量会累积，并以波的形式被带走。曼科维奇是1月17日发表在《天体物理学》上该研究论文的第一作者，这篇论文比较了土星光环的波动模式和土星内部结构模型。加州大学圣克鲁兹分校天文学和天体物理学教授乔纳森·福特尼是该研究报告的共同作者说：但是土星环上的一些特征是由于行星本身振动造成的，可以利用这些特征来了解行星的内部振动和内部结构。Mankovich开发了一套土星内部结构的模型，用它们来预测土星内部振动的频谱，并将这些预测与卡西尼号在土星C环观测到的波进行比较。分析的主要结果之一是对土星自转速率的新计算，这一计算出人意料地难以测量。作为一颗气态巨行星，土星没有固体表面，在它旋转的过程中也没有可以追踪的地标。土星也不同寻常的是，土星磁轴几乎完美地与旋转轴对齐。木星地轴和地球地轴一样，也不与旋转轴对齐，这意味着地轴会随着行星的旋转而摆动，这使得天文学家能够测量无线电波中的周期信号，并计算出自转速率。Mankovich分析得出的10小时33分38秒旋转速度比之前基于旅行者号和卡西尼号宇宙飞船辐射测量的估计快了几分钟。卡西尼号项目的科学家琳达·斯皮尔克说：我们现在知道了土星一天的时长，当时我们认为无法找到它。用光环窥探土星的内部，从里面探出了这颗行星长久以来所追求的基本品质。这是一个非常可靠的结果。戒指上有答案。土星环可以用来研究这颗行星地震学的想法最早是在1982年提出，那时还远未进行必要的观测。马克·马利(Mark Marley)目前在美国宇航局位于硅谷的艾姆斯研究中心(Ames Research Center)工作。他后来在1990年的博士论文中充实了自己的想法，展示了如何进行计算，并预测了土星环的特征位置。他还指出，卡西尼号的任务，在计划阶段，将能够进行必要的观测来验证这个想法，20年后，人们研究了卡西尼号的数据，在马克预测的位置发现了环状结构。（欣赏）在下面这张奇特的照片中，土星隐约出现在前景的左边，由土星光环所投射的阴影所点缀。在右边，土星环从卡西尼号的视角向外延伸，从行星朦胧的边缘后露出。2017年5月28日当这幅图像被收集的时候，卡西尼号刚刚第六次穿过土星和土星环之间的间隙，正在眺望地平线。该任务最终将于2017年9月15日进入火星大气层。从这里可以看到土星环未被照亮的一面，阳光从另一面透过。这颗行星的一部分在南半球。卡西尼号是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利ASI航天局合作的一个项目，这幅图像于2017年10月16日首次发布。博科园-科学科普｜研究/来自: 加州大学圣克鲁兹分校 参考期刊文献:《天体物理学》 DOI: 10.3847/1538-4357/aaf798 博科园-传递宇宙科学之美
外面有那么多的星系、恒星和行星，就真的没有一个外星人?为什么我们还没有发现他们存在的迹象？这是费米悖论的核心问题。在一篇新论文里，两位研究人员提出了下一个显而易见的问题：人类文明需要存活多久才能收到另一个外星文明的消息？他们的答案是 40万年。对于一个只存在了几十万年、大约在 12000 年前才发明农业的物种来说，400000 年是一段很漫长的时光。这是根据对交流地外智能文明(CETI)的一些新研究得出的。论文题为《我们银河系中可能的 CETI 的数量和这些 CETI 之间的通信概率》。作者是北京师范大学天文系的宋文杰和何高。该论文发表在《天体物理学杂志》上。“作为地球上唯一先进的智慧文明，人类最困惑的问题之一是我们是否独一无二。在过去的几十年里，有很多关于地外文明的研究。”研究其他文明总是令人困惑的，因为我们只有一个数据点：地球上的人类。尽管如此，许多研究人员仍将这个问题作为一种思想实验，使用严格的科学指导方针。例如，2020 年的一项研究得出结论，银河系中可能有 36 个 CETI。“我们一直想知道以下问题的答案。首先，银河系中存在多少 CETI？这是一个具有挑战性的问题。我们只能从一个已知的数据点(我们自己)中学习。”作者写道。这就是德雷克方程的用武之地。基于我们对银河系不断增长的了解，德雷克方程试图估计我们银河系中可能有多少 CETI。但德雷克方程有其缺陷。例如，它的一些变量的取值纯粹依赖人类的直觉，所以由它估算出的文明数量是不可靠的。但德雷克方程更像是一个思想实验，而不是实际的计算工具。我们必须从某个地方开始，而德雷克方程就是一个出发点。它也是这项新研究的起点。“大多数关于费米悖论的研究都基于德雷克方程。这种方法明显的困难之处在于，要量化生命可能出现在合适的星球上并最终发展成先进的交流文明的概率是不确定和不可预测的。”那么，如果我们甚至不知道可能有多少个 CETI，又是如何得出 400000 年的答案呢？他们的论文概述了以前为了解银河系其他文明所做的一些科学努力。例如，他们引用了 2020 年的研究，估算银河系中有 36 个 CETI。这个数字来自涉及银河系恒星形成 历史 、金属丰度分布以及恒星在其宜居带内拥有类地行星的可能性的计算。那篇论文澄清说，“[T]外星智能和交流文明的主题将完全处于假设领域，直到做出任何积极的检测”。但他们也指出，科学家们仍然可以基于逻辑假设产生有价值的模型，“这至少可以产生对此类文明发生率的合理估计”。这项研究提出了一些相同的想法。它处理两个参数。第一个涉及有多少类地行星是可供居住，以及这些行星上的生命多久演变成 CETI。第二个是主星演化的哪个阶段会诞生CETI。研究人员在计算中为这些参数中的每一个都赋予了一个变量。生命出现并演化成CETI的概率为(fc)，主星演化所需的阶段为(F)。宋和高 使用这些变量的不同值进行了一系列 Monte Carlo 模拟。他们得出了两种情况：乐观的前景和悲观的前景。乐观情景使用 F = 25% 和 fc = 0.1%。因此，在 CETI 出现之前，一颗恒星的生命周期必须至少达到 25%。对于每个类地行星，CETI 出现的几率只有 0.1%。这些乐观的变量取值创造了超过 42000 个 CETI，这听起来很多，但考虑同时出现的时间窗口，则大大减少了通信机会。此外，我们还需要再生存 2000 年才能实现双向通信。这听起来几乎触手可及。但这是让宇宙看起来很友好并被其他欢迎文明居住的乐观情景。也许他们中的一些人已经在互相交谈，我们只需要加入群聊。现在是悲观的情况。在悲观情景中，F = 75%，fc = 0.001%。因此，一颗恒星要到更老的时候才能拥有 CETI，并且任何单个类地行星拥有 CETI 的概率下降到微乎其微。这种悲观的计算在银河系中只产生了大约 111 个 CETI。更糟糕的是，我们还需要再活 40 万年才能与他们进行双向交流。 (从这角度来看，星际迷航开始于 22 世纪中叶。)这就是大过滤器的用武之地。大过滤器是阻碍物质变成生命然后发展成为先进文明的东西。作者提出了这个话题：“然而，有人提出，由于许多潜在的破坏，例如人口问题、核毁灭、突然的气候变化、流氓彗星、生态变化等，文明的寿命很可能是存在自我限制的。如果世界末日论点是正确，对于某些悲观的情况，人类在灭绝之前可能不会收到来自其他 CETI 的任何信号。”科学家们在他们的论文中写道：“fc 和 F 的值充满了许多未知数。”我们无法确定地知道这些东西，但我们不得不去 探索 它。这是人性的一部分。他们写道：“目前尚不确定有多少比例的类地行星可以孕育生命，而生命演化为 CETI 并能够向太空发送可探测信号的过程是高度不可预测的。”人类会遇到另一个文明吗？这是我们最引人注目的问题之一，几乎可以肯定，现在看到此文的人永远不会有答案。或者，很可能，我们永远不会有答案，而大过滤器会阻止我们找到答案。但是，如果人类需要一个目标，一个可以坚持的目标可以保持希望，那么与另一个 CETI 交流的梦想可能会实现。
周又元院士主要从事类星体和活动星系核的研究，同时涉及宇宙学和宇宙大尺度结构等的研究。他是我国最早进行这类研究的学者之一，并创建了相应的研究团组。
天体物理学的奠基人是牛顿。艾萨克·牛顿（1643年1月4日—1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家，百科全书式的“全才”，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。他在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出牛顿运动定律[1] 。在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。在经济学上，牛顿提出金本位制度。天体物理学分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、行星物理学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。另外，射电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。天体物理学是研究宇宙的物理学，这包括星体的物理性质（光度，密度，温度，化学成分等等）和星体与星体彼此之间的相互作用。应用物理理论与方法，天体物理学探讨恒星结构、恒星演化、太阳系的起源和许多跟宇宙学相关的问题。由于天体物理学是一门很广泛的学问，天文物理学家通常应用很多不同的学术领域，包括力学、电磁学、统计力学、量子力学、相对论、粒子物理学等等。由于近代跨学科的发展，与化学、生物、历史、计算机、工程、古生物学、考古学、气象学等学科的混合，天体物理学大小分支大约三百到五百门主要专业分支，成为物理学当中最前沿的庞大领导学科，是引领近代科学及科技重大发展的前导科学，同时也是历史最悠久的古老传统科学。天体物理实验数据大多数是依赖观测电磁辐射获得。比较冷的星体，像星际物质或星际云会发射无线电波。大爆炸后，经过红移，遗留下来的微波，称为宇宙微波背景辐射。研究这些微波需要非常大的无线电望远镜。太空探索大大地扩展了天文学的疆界。由于地球大气层的干扰，红外线、紫外线、伽马射线和X射线天文学必须使用人造卫星在地球大气层外做观测实验。光学天文学通常使用加装电荷耦合元件和光谱仪的望远镜来做观测。由于大气层会干涉观测数据的品质，还必须配备调适光学系统，或使用太空望远镜，才能得到最优良的影像。在这频域里，恒星的可见度非常高。借着观测化学频谱，可以分析恒星、星系和星云的化学成份。理论天体物理学家的工具包括分析模型和计算机模拟。天文过程的分析模型时常能使学者更深刻地理解内中奥妙；计算机模拟可以显现出一些非常复杂的现象或效应。大爆炸模型的两个理论栋梁是广义相对论和宇宙学原理。由于太初核合成理论的成功和宇宙微波背景辐射实验证实，科学家确定大爆炸模型是正确无误。学者又创立了ΛCDM模型来解释宇宙的演化，这模型涵盖了宇宙膨胀（cosmic inflation）、暗能量、暗物质等等概念。理论天体物理学家及实测天体物理学家分别扮演这门学科当中的两大主力研究者，两者专业分工。理论天体物理学家通常扮演大胆假设的研究者，理论不断推陈出新，对于数据的验证关心程度较低，假设程度太高时，经常会演变成伪科学，一般都是天体物理学研究者当中的激进人士。实测天体物理学家通常本身精通理论天体物理，在相当程度上来说也有能力自行发展理论，扮演小心求证的研究者，通常是物理实证主义的奉行者，只相信观测数据，经常对理论天体物理学所提出的假说进行证伪或证实的活动，一般都是天体物理学研究者当中的保守人士。银河系有一、二千亿颗恒星，其物理状态千差万别。球状体、红外星、天体微波激射源、赫比格一阿罗天体，可能都是从星际云到恒星之间的过渡天体。金牛座T型变星光变不规则，没有固定的周期；新星爆发时抛出大量物质，光度急骤增加几万到几百万倍；有的红巨星的半径比太阳半径大1000倍以上；白矮星的密度为每立方厘米一百公斤到十吨，中子星密度更高达每立方厘米一亿吨到一千亿吨。各种各样的恒星，为研究恒星的形成和演化规律提供了样品。另外，天体上特殊的物理条件，在地球上往往并不 具备，利用天体现象探索物理规律，是天体物理学的重要职能。通过各种观测手段，人们的视野扩展到150亿光年的宇宙“深处“。这就是“观测到的宇宙”，或称为“我们的宇宙”，也就是总星系。研究表明，宇宙物质由化学元素周期表中近百种化学元素和289种同位素组成。在不同宇宙物质中发现了地球上不存在的矿物和分子。用物理学的技术和方法分析来自天体的电磁辐射，可得到天体的各种物理参数。根据这些参数运用物理理论来阐明发生在天体上的物理过程，及其演变是实测天体物理学和理论天体物理学的任务。理论物理学中的辐射、原子核、引力、等离子体、固体和基本粒子等理论，为研究类星体、宇宙线、黑洞脉冲星、星际尘埃、超新星爆发奠定了基础。
从公元前129年古希腊天文学家喜帕恰斯目测恒星光度起，中间经过1609年伽利 天体物理学略使用光学望远镜观测天体，绘制月面图，1655～1656年惠更斯发现土星光环和猎户座星云，后来还有哈雷发现恒星自行，到十八世纪老赫歇耳开创恒星天文学，这是天体物理学的孕育时期。十九世纪中叶，三种物理方法——分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究以后，对天体的结构、化学组成、物理状态的研究形成了完整的科学体系，天体物理学开始成为天文学的一个独立的分支学科。天体物理学的发展，促使天文观测和研究不断出现新成果和新发现。1859年，基尔霍夫对太阳光谱的吸收线(即夫琅和费谱线)作出科学解释。他认为吸收线是光球所发出的连续光谱被太阳大气吸收而成的，这一发现推动了天文学家用分光镜研究恒星；1864年，哈根斯用高色散度的摄谱仪观测恒星，证认出某些元素的谱线，以后根据多普勒效应又测定了一些恒星的视向速度；1885年，皮克林首先使用物端棱镜拍摄光谱，进行光谱分类。通过对行星状星云和弥漫星云的研究，在仙女座星云中发现新星。这些发现使天体物理学不断向广度和深度发展。1905年，赫茨普龙在观测基础上将部分恒星分为巨星和矮星；1913年，罗素按绝对星等与光谱型绘制恒星分布图，即赫罗图；1916年，亚当斯和科尔许特发现相同光谱型的巨星光谱和矮星光谱存在细微差别，并确立用光谱求距离的分光视差法。在天体物理理论方面，1920年，萨哈提出恒星大气电离理论，通过埃姆登、史瓦西、爱丁顿等人的研究，关于恒星内部结构的理论逐渐成熟；1938年，贝特提出了氢聚变为氨的热核反应理论，成功地解决了主序星的产能机制问题。1929年，哈勃在研究河外星系光谱时，提出了哈勃定律，这极大地推动了星系天文学的发展；1931～1932年，央斯基发现了来自银河系中心方向的宇宙无线电波；四十年代，英国军用雷达发现了太阳的无线电辐射，从此射电天文蓬勃发展起来；六十年代用射电天文手段又发现了类星体、脉冲星、星际分子、微波背景辐射。1946年美国开始用火箭在离地面30～100公里高度处拍摄紫外光谱。1957年，苏联发射人造地球卫星，为大气外层空间观测创造了条件。以后，美国、西欧、日本也相继发射用于观测天体的人造卫星。现在世界各国已发射数量可观的宇宙飞行器，其中装有各种类型的探测器，用以探测天体的紫外线、x射线、γ射线等波段的辐射。从此天文学进入全波段观测时代。这是天体物理学的发展状况 希望有所收获
天体物理学的奠基人--牛顿，哥白尼，开普勒 现代天体物理学的开创者和奠基人--爱因斯坦 射电天文学的奠基人--美国无线电工程师央斯基 星系天文学的奠基人--美国天文学家埃德温·哈勃 恒星天文学的奠基人--威廉·赫歇耳，爱丁顿