分类: 提交时间: 2024-03-26 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 盘状星系中的棒结构特征与星系自身所处环境及整体恒星形成特征之间存在复杂的相互关系。利用细致的星系形态特征测量计划Galaxy Zoo DECaLS 中的数据构建了一组目前最大的具有同样恒星质量分布的强棒、弱棒和无棒星系样本。通过引入星系所处暗晕质量及相空间特征来控制星系所处的环境效应之后,进一步对比研究强棒、弱棒和无棒星系的恒星形成特征。研究表明,有棒星系中的恒星形成熄灭的比例系统地高于无棒星系,且强棒的效应更为明显。但是,对于仍处于恒星形成主序上的星系来说,强棒、弱棒和无棒星系的恒星形成特征并没有显著差别。以上结果表明,星系中的棒特征在其存在的时标中可能使部分星系迅速地从恒星形成转入熄灭状态。
分类: 提交时间: 2024-03-26 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 白矮星是中小质量恒星演化末期残留的简并内核,是宇宙中绝大多数恒星的演化归宿。 白矮星的大样本观测性质不仅可以为恒星演化理论提供检验与约束,还可以被用于研究银河系 的形成历史与演化。结合 Gaia 的高精度测光和周年视差数据,在 LAMOST 第八次数据发布 (DR8) 低分辨率光谱数据中搜寻白矮星。通过使用模版匹配的方法,在 LAMOST DR8 中共找 到 4 692 颗白矮星和 85 颗激变变星,其中 2 876 个目标在之前的工作中已经被证认为白矮星, 1 854 个目标为首次在 LAMOST 中发现的白矮星。目视确认后对白矮星光谱型进行了详细的分 类。经过对比,该白矮星样本的完备性为 80%,分类的准确性达到 99%,最终得到的 LAMOST 白矮星很好地反映不同类型的白矮星在 Gaia CMD 图上的分布。
分类: 提交时间: 2024-03-22 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 电磁环境中双黑洞并合可辐射与引力波同频率的电磁信号,但低频电磁波有可能被星系介质吸收。电磁波在穿越大气过程中会被吸收,某些频率的电磁波被吸收得多,某些频率的电磁波被吸收得少,被吸收得少的那些频率窗口被称为电磁波的大气窗口。类似地,电磁波在宇宙空间中传播会被星系介质吸收。着重探讨电磁波在银河系空间中传播的吸收问题。研究发现,电磁波穿越银河系空间到达地球存在下限截止频率。天球上不同方向上对应的下限截止频率不同,存在一个分布,该分布与银河系自由电子气的分布密切相关。该文通过对该截止频率分布进行测定从而确定银河系自由电子气的分布。
分类: 提交时间: 2024-03-22 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 盘状星系中的棒结构特征与星系自身所处环境及整体恒星形成特征之间存在复杂的相互关系。利用细致的星系形态特征测量计划Galaxy Zoo DECaLS 中的数据构建了一组目前最大的具有同样恒星质量分布的强棒、弱棒和无棒星系样本。通过引入星系所处暗晕质量及相空间特征来控制星系所处的环境效应之后,进一步对比研究强棒、弱棒和无棒星系的恒星形成特征。研究表明,有棒星系中的恒星形成熄灭的比例系统地高于无棒星系,且强棒的效应更为明显。但是,对于仍处于恒星形成主序上的星系来说,强棒、弱棒和无棒星系的恒星形成特征并没有显著差别。以上结果表明,星系中的棒特征在其存在的时标中可能使部分星系迅速地从恒星形成转入熄灭状态。
分类: 提交时间: 2024-03-22 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 白矮星是中小质量恒星演化末期残留的简并内核,是宇宙中绝大多数恒星的演化归宿。 白矮星的大样本观测性质不仅可以为恒星演化理论提供检验与约束,还可以被用于研究银河系 的形成历史与演化。结合 Gaia 的高精度测光和周年视差数据,在 LAMOST 第八次数据发布 (DR8) 低分辨率光谱数据中搜寻白矮星。通过使用模版匹配的方法,在 LAMOST DR8 中共找 到 4 692 颗白矮星和 85 颗激变变星,其中 2 876 个目标在之前的工作中已经被证认为白矮星, 1 854 个目标为首次在 LAMOST 中发现的白矮星。目视确认后对白矮星光谱型进行了详细的分 类。经过对比,该白矮星样本的完备性为 80%,分类的准确性达到 99%,最终得到的 LAMOST 白矮星很好地反映不同类型的白矮星在 Gaia CMD 图上的分布。
分类: 提交时间: 2024-03-22 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 反射是研究黑洞 X 射线双星的一个重要工具,有助于理解强引力场中所独有的许多物理 过程。综合了观测和理论方面的研究,探讨了黑洞 X 射线双星中 X 射线反射成分的最新进展: (1) 介绍了反射成分的相关物理过程和能谱形态特征;(2) 回顾了近年来在黑洞 X 射线双星不同 能谱态中发现的反射成分及其特征;(3) 回顾了反射模型的发展历史,并着重介绍了现有的反射 模型,其中特别关注了最近发展起来的 relxill 模型;(4) 探究了反射成分研究中的一些难点和挑 战,例如吸积盘厚度和冕区性质的不确定性;(5) 对未来黑洞 X 射线双星反射成分的研究进行了 展望。
分类: 提交时间: 2024-03-22 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 非线性薛定谔方程 (nonlinear Schr¨odinger equation, NLSE) 是多类物理现象所遵守规律 的共同数学形式。在光学系统中,NLSE 可以描述激光脉冲在介质中传播的时空演化;在天文学 中,可以描述引力透镜、波动暗物质纤维等天体和观测现象 (所谓薛定谔―泊松方程系统, SPE), 甚至可以巧妙地用来类比强引力场现象 (所谓爱因斯坦Klein-Gordon系统, EKG)。从仿真原理、 光路设计、实验结果、天文诠释等方面,详细介绍了非线性光学仿真实验在天文学领域的应用和 进展;并简要展望了未来开展非线性光学实验,仿真各种波动暗物质结构的演化之前景。
分类: 天文学 >> 天体物理学 提交时间: 2024-01-22
摘要: 射电天文图像去卷积是射电天文学中的一项关键数据处理技术, 其主要目标是去除天空图像中由天文观测仪器引入的效应, 从而复原原始的天空图像. 射电望远镜阵列采用稀疏干涉阵列, 成像原理与光学望远镜有所不同. 如果UV 空间中的采样点不足够密集, 将会导致在图像重建时无法获得足够高分辨率的信息, 传统的射电天文图像重建算法未能根本解决UV 空间欠采样的问题. 本文基于压缩感知理论框架, 并结合射电天文图像稀疏性的先验知识, 研究了一种新的射电天文图像去卷积算法, 该算法将脏图的去卷积过程转化为一个旨在求解全局最小化的凸优化问题, 即基于IUWT-CS 的射电干涉图像重建算法. 为了评估该算法的重建性能, 研究使用了射电天文学仿真软件包OSKAR 对SKA1-low 射电望远镜阵列进行模拟观测, 并对观测得到的点源和扩展射电源进行了去卷积处理. 实验结果表明, 与HOGBOM-CLEAN、MS-CLEAN和IUWT-FISTA 方法相比, IUWT-CS 方法显著提高了射电图像的重建质量, 实现了更加精细的去噪和复原效果.
分类: 提交时间: 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 作为中国自主研发的全球卫星导航系统,北斗卫星导航系统的建设从一开始就确定了三 步走的战略。围绕精度和效率等性能指标,进行了几项试验以确定一个合适的地面跟踪网。结果 表明,在已有 60 个测站的情况下,增加跟踪站的数量并不能继续提高北斗三号轨道和钟差产品 的精度。进一步的精度提升应该更依赖于天线相位中心改正缺失和太阳光压模型不完善等模型 缺陷问题的解决。
分类: 提交时间: 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 采用 HY2D 卫星 2021 年 6 月 1 日―14 日和 6 月 19 日―27 日星载 GNSS 主、备份接 收机数据,基于简化动力学定轨算法,研究了星载 GPS 精密定轨技术,分析了主、备份接收机 性能及其定轨精度。利用主、备份星载 GPS 数据定轨,得到相位拟合残差 RMS 的平均值,分 别为 0.69 cm 和 0.82 cm。当轨道重叠 4 h 时,主份接收机径向差异为 0.2 cm,三维位置差异为 0.6 cm;备份接收机径向差异为 0.3 cm,三维位置差异为 1.7 cm,备份接收机结果差异稍大。 用法国 CNES 提供的精密轨道检验主、备份接收机数据的定轨精度,发现主、备份接收机定轨 结果与法国产品的径向差异平均值分别为 0.8 cm 和 1.2 cm。用站星间高度角大于 20◦ 的全球 SLR 核心测站观测数据检验主、备份接收机定轨精度,其测距方向残差 RMS 分别为 1.51 cm 和 2.44 cm。研究结果表明,HY2D 卫星搭载的主、备份星载双频 GNSS 接收机都可以满足卫 星径向厘米级精度的定轨需求。
分类: 提交时间: 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 富尘埃宽发射线类星体在星系演化中十分关键,而星系中分子气体的信息有助于人们了 解其恒星形成潜力等性质。使用 IRAM-30m 望远镜对红移 0.5 < z < 3 之间的 9 个富尘埃宽发 射线类星体的 CO 发射线进行了观测,并在 8 个源中成功探测到 9 条不同能级的发射线,其中 5 条为强探测信号,4 条为暂定探测信号。根据 CO 线宽与光度关系,7 个源满足未被引力透镜 严重放大的关系,而 1 个源可能被放大约 12 倍。利用文献以及能谱分布拟合得到远红外光度, 并对引力透镜效应造成的严重放大进行矫正,估算出它们的恒星形成率为 (40 ∼ 3 500) M⊙·a −1, 气体耗竭时间为 (20 ∼ 300) Ma。将它们的红外光度与 CO 光度进行比较,发现该富尘埃宽发射 线类星体样本的恒星形成效率相对其他亚毫米波星系及类星体无明显区别。在该样本中发现了 活动星系核相对强度与气体耗竭时间的负相关关系,这与目前的类星体演化理论相符。
分类: 提交时间: 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 极小质量白矮星双星对于双星演化、公共包层、AM CVn 双星、星震学研究都十分重 要。考虑到它们的周期比较短,它们还是重要的引力波源,然而它们的形成和演化仍然不清 楚。通过利用最新的一种磁滞模型,建立了极小质量白矮星双星的形成和演化模型。研究给 出它们形成的初始参数空间,并发现通过稳定物质转移形成的极小质量白矮星的质量范围为 (0.11 ∼ 0.21) M⊙。此外,研究发现部分极小质量白矮星双星能在宇宙年龄内演化成为 AM CVn 双星,这些极小质量白矮星的质量范围为 0.14 ∼ 0.16 M⊙。研究还发现它们的引力波信号 能被 LISA、天琴、太极探测器探测到。最后还讨论了不同的物质积累效率对于同一双星系统演 化结果的影响,发现它除了明显影响主星最终质量外,对于伴星和双星演化过程并无太大影响。
分类: 提交时间: 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 火星是太阳系中的类地行星之一,研究火星的演变和现状对进一步了解地球环境的形成 和未来演化具有重要意义。对火星表面地形地貌的探测和研究表明,火星表面曾经存在液态水, 因此寻找火星上的水冰是进行火星探测的重要科学目标之一。在火星探测中,穿透雷达利用电磁 波的穿透特性获得分层界面的回波时延与信号强度来反演次表层物质的介电常数和损耗角正切。 次表层的介电特性参数有助于推断该层介质的物理特性以及是否存在水冰等重要信息,进而了 解火星的气候和地质演化历史。文章介绍了环绕器雷达的探测原理;然后介绍了利用次表层探测 雷达的回波数据来反演火星介质的介电参数的方法,以及这些方法在探测火星水冰中的科学应 用和成果;最后对我国的环绕器雷达应用前景做出了展望。
分类: 提交时间: 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 自 2015 年以来,人们已经探测到 93 例恒星级双黑洞并合引力波事件,测量了双黑洞质 量、自旋和距离等参数,并获得了其统计分布。不同双黑洞起源机制产生的双黑洞性质分布,特 别是自旋分布,会显著不同,其可用来限制双黑洞起源。简单回顾了双星演化和动力学相互作用 等双黑洞形成机制及自旋来源;综述了利用自旋限制双黑洞起源的一般方法和常见模型,以及利 用 LIGO/Virgo 引力波数据取得的相关进展,并对未来发展前景进行了展望。
分类: 提交时间: 2023-12-15 合作期刊: 《天文学报》
摘要: 氢原子钟具有较高的短期稳定度, 将其作为主钟可在短期内产生高精度的本地时间信号. 但氢钟存在频率漂移现象, 导致其长期稳定度较差, 从而影响本地时间的准确性. 毫秒脉冲星自转高度稳定, 借助于其长期稳定度高的特性, 可定期实现对氢原子钟的频率驾驭, 并对实时信号加以控制. 首先分析了国际脉冲星计时阵(International Pulsar Timing Array, IPTA)第二批发布数据中四颗毫秒脉冲星的稳定度随时间的变化, 同时采用哈达玛方差分析了中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)一台氢钟的频率稳定性能, 最终给出了利用脉冲星驾驭氢原子钟频率的方法.
分类: 提交时间: 2023-12-13 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 大规模星表的快速检索是交叉证认、多波段数据融合、暂现源搜寻等任务实现的基础,尤其是大视场暂现源搜寻需要在一个曝光周期内完成观测结果与大规模星表的检索与交叉证认,以发现正在变化的天体。现有的大规模星表通常包含数十亿天体,为了在有限内存的情况下对其进行快速检索,提出了一套解决方案。通过使用基于 HEALPix 的多分辨率动态划分算法, 能够将星表按照不同天区天体密度切分成大小合适且均匀的星表文件;进而在开源序列化组件 Protocol Buffers 基础上设计出一套针对星表的序列化方案,作为星表切分和检索时的中间存储 介质,以尽可能提高检索时的速度。还尝试应用 Peano-Hilbert 编号代替 HEALPix 原有 Z 型编 号顺序遍历星表,提高了缓存命中率,实现了对大规模星表的高效融合,方便对数据的后续利用 与研究。
分类: 提交时间: 2023-12-13 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 疏散星团是研究星族和银河系形成与演化的理想示踪体。基于 LAMOST DR7 低分辨率 光谱,在视向速度和金属丰度两维空间上,构建包含团星和场星的混合模型:以二维正高斯模 型来描述团星的分布,以星团天区周围的恒星来构建场星的分布模型。同时,在模型中考虑了 观测误差的影响。对 3 个具有丰富光谱数据的典型疏散星团进行了拟合。年轻星团 Melotte 22 和中年星团 NGC 2281 可以较好地约束其视向速度的内禀弥散,分别为:1.47+0.95 −1.18 km·s−1 和2.05+1.39−1.88 km·s−1,而年老星团 NGC 2682 只能给出速度弥散的上限约为 0.96 km·s −1 。Melotte22、NGC 2281 和 NGC 2682 的金属丰度内禀弥散分别为:0.170+0.012−0.009 dex, (0.108 ± 0.012) dex 和 (0.050 ± 0.005) dex,都明显大于金属丰度的观测误差 (约 0.028 dex)。这说明疏散星团的成 员星存在一定的化学丰度内禀弥散,这对于进一步讨论星团恒星的形成过程极为重要。
分类: 提交时间: 2023-12-13 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 研究发现,即使在银河系长期缓慢演化的过程中,其核球中依然可能存在垂直的金属丰 度梯度。该结果反驳了早期研究中认为的银河系核球中长期缓慢演化的过程会消除任何存在的 化学丰度梯度的观点。通过使用一个模拟银河系薄盘的多体数值模拟模型得出该研究结果,该模 型能自洽地通过盘的棒不稳定性和屈曲不稳定性形成一个盒状/花生状的核球,并结合化学-动力 学模型,分析银河系核球中化学成分的演化。在该演化模型中设定了一个初始的径向金属丰度梯度 (−0.3 dex/kpc),通过长期缓慢的演 化过程,其核球部分呈现出与观测相符的垂直金属丰度梯度。对此一种可能的解释是,星系盘的 金属丰度分布在长期缓慢演化的过程中经历了“两步”演化过程,首先盘星系初始半径较大的贫 金属粒子在径向混合的过程中产生了更大的径向速度弥散,然后由于核球的屈曲不稳定性演化, 垂向速度弥散最终会保持与径向速度弥散的一定比值 (约 0.8)。这个机制导致贫金属粒子在演化 过程中能占据更大的垂向范围,从而形成核球的垂直金属丰度梯度。 银河系核球动力学模型通过简单的化学-动力学过程揭示的核球金属丰度演化机制,应在包 含更复杂的核球演化机制的模型中同样存在。此外,还通过化学动力学模型讨论了核球观测中存 在的争议,如金属丰度分布函数中产生多个“峰”的起源问题,以及该模型构建中存在的一些的 不足。
分类: 提交时间: 2023-12-13 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: Sequoia 是一个逆向旋转的子结构,来自于一个矮星系与银河系的并合事件。首先介绍了 Sequoia 的发现,综合分析了不同文献对这个子结构在相空间的限制及其化学性质等。随后,利用 LAMOST DR8 光谱数据结合 Gaia EDR3 的天测数据,建立了包含空间位置、速度 和金属丰度的样本,利用这个样本,首先根据文献中的选源标准对 Sequoia 子结构进行了分析,再利用DBSACN 聚类算法独立地分离出这个子结构,并进行细致的分析,然后比较了它与Gaia-Enceladus-Sausage (GES) 化学性质。整体上 Sequoia 子结构比 GES 结构具有更贫的金属丰度,更低的 α、Al 和 Ni 丰度等,但是利用低分辨率光谱得到的其他元素丰度在这两个子结构很难看出明显的区别,精确地确定这个子结构的化学丰度模式需要更大规模的高分辨率光谱后继观测数据。
分类: 提交时间: 2023-12-13 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 深空探测中探测器轨道主要采用地面跟踪站进行测量,无线电信号在探测器与地面跟踪站间传输时会受到地球传播介质误差的影响。传播介质误差主要包括地球的中性大气时延误差和电离层时延误差等。针对传播介质误差修正在深空探测中的应用需求,调研了国内外地基测量数据传播介质误差研究进展,重点阐述了深空探测中 VLBI 地基测量数据中性大气和电离层时延产生的机理和修正方法。针对关键技术及未来发展趋势进行了分析,以提高传播介质误差修正 精度及时效性。