分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: EHT 在 2019 年利用 VLBI 技术获得了首张黑洞照片,为了满足黑洞动态成像的需求, 下一代 EHT 阵列会加入更多位于东半球的站点。中国的青藏高原是世界上平均海拔最高的地 区,独特的气象条件使其成为潜在的选址区域。使用 3 年 (2019―2021) 的 MERRA-2 数据,对 青藏高原地区的高频射电观测条件进行了初步评估,一共包含 759 个数据格点。根据这些格点 在不同季节不透明度的表现,选出 4 个季节中各自最优的格点。结合目前已经建立站点的气象 条件,对这 4 个格点进行了评估,评估主要考虑了可降水量、液体水路径、风速这 3 个气象因 素。除此之外,以 ALMA 望远镜阵列的气象条件为标准,为新台站的选址划定了初步的范围。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 上海天文馆望舒天文台的双焦点可切换一米望远镜是目前国内建成的最大口径的科普天 文望远镜。该望远镜采用人工切换主焦点和耐式焦点的双焦点设计方案,耐式焦点主要应用于大 众科普的目视观测,主焦点配备了大靶面科学级 CMOS 终端,视场达到 1.5 ◦ × 1.1 ◦。较大的观 测视场除了适合开展重要的天象直播活动以外,还可以充分应用于新星和超新星巡天搜索、太阳 系小天体和人造天体监测等科研课题的研究。基于实测资料,对该望远镜主焦点的天体测量精度 进行分析评估,结果表明:对于信噪比大于 5 的星象,星象位置的重复测量精度优于 0.1 pixel; 当信噪比为 30 时,重复测量精度优于 0.05 pixel。以高精度的 Gaia DR3 星表作为参考星表, 分析得出该望远镜主焦点 CMOS 观测图像的非线性特征明显,归算时需要用到 3 阶(20 参数) 模型。对于测试观测资料,亮于 15 mag 的恒星观测精度约为 0.05′′;观测精度随着星等变暗逐 渐下降,17.5 mag 的恒星观测精度约为 0.1′′。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 云量是天文领域中地基光电望远镜站址选择的重要评价参数之一。针对全天空相机成像 的日间云量计算存在的问题,提出一种基于深度学习的全天空相机成像日间云量计算模型。云检 测层,模型通过构建通道加权-特征融合 (channel weighting-feature fusion, CWFF) 结构,从而 加强对云层记忆能力和深层特征的提取能力以完成云检测任务;云量计算层,模型提出一种基于 云检测模型的云量计算方法,有效提高云量计算的误差率。实验表明,该方法在云检测任务中的 综合准确率超过 95%,在云量计算任务中的平均绝对误差不超过 5%。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 光电阵列系统具有视场大、单元众多、覆盖空域广、可靠性高、实时性好等优点,在空 间碎片探测领域中具有重要的作用。首先,为了解决空间碎片关联匹配问题,采用 TLE 数据, 配合 SGP4/SDP4 模型,实现了光电阵观测空间碎片的数据关联匹配。随后,研究了空间碎片 弹道系数计算方法,为基于观测数据定轨结果的空间碎片平均弹道系数的计算奠定基础。最后, 基于长春人卫站建设的光电阵列系统,验证其数据精度、定轨精度以及弹道系数计算精度,实 验结果表明:空间碎片关联匹配成功率达到 91.19%;观测精度可达 7.65′′;对拥有高精度激光 测距的空间合作目标 Sentinel-6A 和 HY-2C 进行基于激光测距数据的精密定轨,并以定轨结果 为标准轨道,对光电阵列观测系统所得光学数据进行精密定轨和 3 d 预报的均方差做精度分析, 三维位置精度分别为 319.11 m、107.25 m,速度精度分别为 0.26 m/s、0.09 m/s;计算所得目 标 36508 弹道系数生成的新两行根数 3 d 预报均方根误差为 746.84 m,比公开数据均方根误差 748.68 m 减小 0.25%,两者精度相近。以上结果说明该系统基本满足常规任务需求。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 全球导航卫星系统 (Global Navigation Satellite System, GNSS) 可以监测获取地表形 变时间序列,其中的周年信号除包含负荷形变外,还有由于地表温度变化引起的基岩热膨胀效 应。利用全球三维热弹性形变模型,对中国西南地区 39 个陆态网观测站在 U、E、N 三个方 向的热膨胀效应进行估计,分析 GNSS 时间序列在热膨胀效应改正前后,与 GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) 和 GRACE Follow-On (GRACE-FO) 卫星重力观测所反映 地表负荷形变的符合程度。结果表明,加以热膨胀效应改正后,GNSS 垂直分量(U 方向)与 卫星重力结果的符合程度略微减弱;而在水平分量 E 方向的符合程度有一定改善,但 N 方向出 现较显著的减弱。该文得到的西南地区研究结果与已有全球或者大尺度区域的研究结果不一致, 表明利用全球热弹性形变模型估计不同区域热膨胀效应的精度需要进一步评估,并且其对地表 三维形变的影响也值得后续深入研究。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 研究表明,基于深度学习的引力波搜寻,有望解决匹配滤波方法的低效率问题。与传统 的匹配滤波引力波信号搜寻、基于贝叶斯后验或深度学习的波源参数估计方法相比,基于深度学 习的端对端的引力波搜寻输出缺乏波源的时频信息,如双星并合信号到达时间和信号在探测站 灵敏度区间的持续时间等。首次实现了深度学习用于应变信号时频点的细粒度分类,研究了基于 图像语义分割的引力波搜寻方法。通过真实噪声和仿真物理信号合成数据,使用 Q 变换将其转 换为时频图,构建像素级标注数据集。构建并训练时频图像语义分割模型,研究了其应用于引力 波信号数据分析的可行性。结果表明语义分割方法未来有望作为基于深度学习的引力波信号搜 寻流水线的一个组件,还可用于进一步提取信号的时频信息。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 离子回旋波广泛分布于火星弓激波上游,在卫星坐标系下其频率接近当地质子回旋频率, 准平行于背景磁场方向传播,与在火星外逸层太阳风拾起新生 H 离子有关。该文基于磁流体理 论,对 MAVEN 探测器观测到的离子回旋波进行事例分析,通过对等离子体密度扰动、速度扰 动以及磁场扰动的参数拟合,发现该离子回旋波事件可用斜传播的快磁声波与平行传播的阿尔 文波的叠加来解释。该文有助于进一步理解火星上游所观测到的离子回旋波相关扰动的物理本 质,对其中等离子体物理过程的重新建模和数值模拟具有指导意义。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 收集并分析了中微子发射事件 IC-220624A 的候选体 J1458+4121 仅有的几次甚大天线阵 (VLA) 的历史数据;在此基础上,利用甚长基线阵列 (VLBA) 对其进行首次 VLBI 观测,观测 波段为 L 和 C 波段。通过数据处理和分析研究,得到 J1458+4121 VLBA 的射电辐射形态。此 外,利用相位参考技术,还获得 J1458+4121 更精确的坐标 (α=14:58:20.772, δ=41:21:01.911)。 VLA 观测的射电总流量强度在 1.4∼8.4 GHz 范围内呈下降趋势,说明 J1458+4121 的射电能谱 可能是幂律谱;而 VLBA 观测的射电总流量强度在 1.5∼5 GHz 范围内呈上升趋势,意味着其射 电能谱在 GHz 波段是反转谱。因此, J1458+4121 极有可能是一个年轻射电源,其中微子产生 可能是由于新喷流成分的出现。该结果有助于 J1458+4121 的后续研究,并将中微子起源的关注 对象从明亮的耀变体扩展至其他类型的活动星系核。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 2000 年初开始,中国天文界就开展了在境内泛青藏高原地区光学天文台址战略性的普选 工作。2016 年,针对十三五计划的大科学工程项目在前期工作的基础上进行了定点监测。虽然 没有被列为候选台址,但冷湖地区的光学台址勘选由此驱动。自 2018 年起,对冷湖台址进行了 连续的定点监测,获得了视宁度极限条件下台址质量参数的连续监测数据。资料显示,冷湖赛什 腾山台址质量优越,可以满足国内各研究机构新建大型光学设备的需求。同时,青藏高原地区的 地理位置,填补了国际优质台址在地理经度分布上的巨大空白,为中国开展时域科学问题研究和 开展国际合作迎来了重大机遇。依据冷湖选址和建设的实际结果,总结了冷湖台址勘选的经验和 主要科学结果,并介绍了在冷湖已经投运和签约入驻的光学望远镜项目。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 合成孔径雷达以飞机、卫星等运动物体为载体,具备全天候、全天时观测能力,俨然成 为一种高效的遥感探测手段,在深空探测、军事侦察、地形测绘、灾害监测、农林生长监测和洋 流观测等众多领域广泛应用。对几个国外深空探测器携带的 SAR 系统的技术状态、科学目标和 探测成果进行了梳理,并作出了相应的比较分析,希望能够对中国未来深空探测任务提供一定的 帮助。同时,对未来深空探测星载 SAR 发展趋势进行分析,星载 SAR 逐渐向着高分辨率、多 参数、多模式、多基成像和轻量化等多方面发展,终将在更丰富的应用领域中发挥重要的作用。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 日冕准周期快模磁声波是日冕中较常见的一种波动现象,这种波动现象通常与耀斑和日 冕物质抛射等太阳活动爆发相关。根据准周期快模磁声波列的特征,还可以细分为窄准周期快模 磁声波和宽准周期快模磁声波。研究表明,准周期快模磁声波包含的关键物理信息可以用来诊断 耀斑核心区域特征、测量日冕磁场以及探测能量释放和传输等。简单叙述了准周期快模磁声波相 关的主要观测特征和模拟结果,重点介绍准周期快模磁声波的最新研究进展及冕震学应用,讨论 了准周期快模磁声波的激发机制,展望了未来需要研究的问题,并提供相关研究方法作为参考。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 引力波是广义相对论的重要预言,引力波探测是当代物理学最活跃的前沿领域之一。引 力波的发现使引力波天文学完成了从寻找引力波到研究引力波这一历史性转折,开创了引力波 天文学蓬勃发展的新时代。以地球为基地的激光干涉仪引力波天文台和空间引力波探测器在世 界各地迅速地发展起来。随着探月工程的开展,以月球为基地的激光干涉仪引力波天文台的建造 也越来越引起人们的关注。该文对月基激光干涉仪引力波天文台进行了简介:首先回顾其历史、 陈述其有利条件及探测器基本参数和光学结构,展望其未来的发展前景。
分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 疏散星团是研究恒星形成和演化理论的理想实验室,然而星团的形成模式仍是一个基本 但未解决的问题。为了深入探讨星团的形成与演化模式,首先需要从观测上证认出具有物理联系 的双星团或星团群系统。开展双星团及星团群性质的研究可以为深入理解恒星等级成团形成的 模式提供重要线索;此外,双星团与星团群为研究同一片分子云中星团的形成与演化模式提供了 绝佳的机会,并有助于理解星团和母分子云在形态及运动学特性之间的联系。从双星团及星团群 的样本甄选和形成机制等出发,简单介绍银河系双星团及星团群的研究历史,着重讨论了 Gaia 时代该领域的研究近况。
分类: 天文学 >> 天文学史 分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2024-06-27
摘要: 《大宋天文书》是北宋元丰年间司天监奉敕编纂的占书。其整体结构严谨、章法有序,个别卷次内容有所创新,整体具有较强的理论与实践价值。目前该书存国博本及上图本、南图本三种,后两者相对国博本更具版本亲缘性。该书作者为王安礼、欧阳发等人,编纂目的是为解决当时占书中占辞相互抵牾的现象,达到折中画一,便于占验。本文发现,欧阳发等乃是以《景佑乾象新书》为主要史源,对其中各家占辞进行取舍、简化及融合形成新的星占术文。通过文献征引,可判定该书在金代司天台已以《宋天文志》之名流传,且在元明天文机构中都具有重要作用;十五卷本《灵台秘苑》即主要基于该书而成,并非北周庾季才原作。《大宋天文书》保存了许多独特的北宋天文史料,如浑仪、星图、晷影、漏刻等,具有重要的史料价值。
分类: 天文学 >> 天文学史 分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2024-06-14
摘要: 本文描述了地球 大气、 气候变化的另外一个 重要动力来源;除了地球自身的地质活动、陨石彗星一类的外来物质,水星、金星上的轻气体和液态水也是一个重要来源。 本文 只用 天文学基本常识、 基础 物理、 化学的概念,解析了如何在太阳风的作用下,地球轨道内的水 分及其一些气态物质到达地球的过程 和途径 。也解析了 水星、 金星上的轻气体和 液态水是如何转移到地球上来的。 引申分析了和 太阳 系统相似的恒星 系统 里 出现生态大气层的机制。
分类: 物理学 >> 地球物理学、天文学和天体物理学 提交时间: 2024-06-14
摘要: 本文研究了具有磁矩和磁荷静态中子星的引力透镜效应。在该中子星时空中,光子的偏转角与中子星磁荷和质距比成正比,与中子星磁矩成反比。特别的,当磁荷取 0.5 时,偏转角为定值,与磁矩的变化无关;当磁矩和磁荷都趋向零时,所有参数都会回归到 Schwarzschild 情况。
分类: 物理学 >> 地球物理学、天文学和天体物理学 分类: 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间: 2024-06-09
摘要: The precise estimation of the satellite clock bias (SCB) holds considerable importance in ensuring accurate timekeeping, navigation, and positioning. This studyintroduces a novel SCB prediction approach that integrates variational mode decomposition (VMD) and long short-term memory (LSTM) network techniques, combining signal decomposition with deep learning methodologies. Initially, the raw SCB data undergoespreprocessing, followed by decomposition using the VMD method to generate multiple intrinsic mode functions (IMFs). These decomposed IMFs serve as inputs for LSTM, where several independent LSTM models are established for training and prediction purposes. Subsequently, the predicted outcomes are aggregated and reconstructed to derive the finalSCB prediction. Experimental findings demonstrate notable advancements in clock bias prediction for the spaceborne hydrogen atomic clock for BDS, with prediction accuracies of 0.048 ns, 0.204 ns and 1.397 ns for 6 hours, 3 days and 15 days, respectively. These results exhibit significant enhancements compared to both the LSTM network and the Back Propagation (BP) neural network, with improvements of 56%, 84% and 83% for the aforementioned time intervals in comparison to LSTM, and enhancements of 59%, 82% and 83% relative to the BP neural network.
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2024-06-08
摘要: In this work, we investigate configuration formation of two inner terrestrial planets near mean motion resonance (MMRs) induced by the perturbation of a distant gas-giant for the Kepler-68 system, by conducting thousands of numerical simulations. The results show that the formation of terrestrial planets is relevant to the speed of Type I migration, the mass of planets, and the existence of giant planet. The mass and eccentricity of the giant planet may play a crucial role in shaping the final configuration of the system. The inner planet pair can be trapped in 5:3 or 7:4 MMRs if the giant planet revolves the central star with an eccentric orbit, which is similar to the observed configuration of Kepler-68. Moreover, we find that the eccentricity of the middle planet can be excited to roughly 0.2 if the giant planet is more massive than 5 $M_J$,otherwise the terrestrial planets are inclined to remain near-circular orbits. Our study may provide a likely formation scenario for the planetary systems that harbor several terrestrial planets near MMRs inside and one gas-giant exterior to them.
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2024-06-08
摘要: In this work, we investigate the size, thermal inertia, surface roughness and geometric albedo of 10 Vesta family asteroids by using the Advanced Thermophysical Model (ATPM), based on the thermal infrared data acquired by mainly NASA’s Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Here we show that the average thermal inertia and geometric albedo of the investigated Vesta family members are 42 $ rm J m^{-2} s^{-1/2} K^{-1}$ and 0.314, respectively, where the derived effective diameters are less than 10 km. Moreover, the family members have a relatively low roughness fraction on their surfaces. The similarity in thermal inertia and geometric albedo among the V-type Vesta family member may reveal their close connection in the origin and evolution. As the fragments of the cratering event of Vesta, the family members may have undergone similar evolution process, thereby leading to very close thermal properties. Finally, we estimate their regolith grain sizes with different volume filling factors.
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2024-06-08
摘要: The characterization of exoplanets and their birth protoplanetary disks has enormously advanced in the last decade. Benefitting from that, our global understanding of the planet formation processes has been substantially improved. In this review, we first summarize the cutting-edge states of the exoplanet and disk observations. We further present a comprehensive panoptic view of modern core accretion planet formation scenarios, including dust growth and radial drift, planetesimal formation by the streaming instability, core growth by planetesimal accretion and pebble accretion. We discuss the key concepts and physical processes in each growth stage and elaborate on the connections between theoretical studies and observational revelations. Finally, we point out the critical questions and future directions of planet formation studies.