天文学进展

特邀述评

  • 银河系旋臂结构研究进展

    徐烨;刘德剑;

    银河系旋臂结构是天文学的核心课题之一,长期以来面临着巨大的挑战。系统回顾了该领域的研究历程,梳理了银河系旋臂结构研究的历史脉络与最新进展。在过去的200年里,银河系旋臂结构逐渐从猜想到被真实观测到,从太阳附近的旋臂段到覆盖银河系的旋臂全貌,人类对银河系旋臂结构的认识取得了突破性进展。银河系旋臂结构呈现出复杂的特征,在整体形态上主要存在四旋臂与两旋臂模型的争议;在局部区域,邻近太阳的旋臂框架已基本确立,但不同研究描绘的精细结构仍存在诸多矛盾。新兴的运动学参数分析和恒星化学丰度测量方法为旋臂研究提供了新的视角。

    2025年04期 v.43 515-532页 [查看摘要][在线阅读][下载 1221K]

述评

  • 大尺度电流片精细演化湍流耗散研究进展

    马志阔;付泽华;李燕;赵洋;李永兵;王武;颜辉;钟英;朱伯靖;

    太阳爆发活动被普遍认为产生于电流片中的快速磁重联过程。在该过程中,三维湍流磁重联耗散区内的湍流耗散项起着至关重要的作用。为研究湍流耗散项对大尺度电流片中磁能耗散的影响,需同时考虑湍流流动属性(大尺度、宏观动力学尺度)以及湍流粒子属性(微观动理学尺度)之间的耦合精细演化过程。湍流耗散由湍流张量(包括磁场、电场、速度场、温度场、压力场等)共同作用产生,在不同尺度控制方程下的表达式各不相同,且远大于经典耗散。从理论、观测和数值模拟三个方面出发,系统梳理并展望了大尺度电流片精细演化过程中湍流粘性耗散与湍流电阻耗散的研究进展。首先,总结了典型太阳爆发事件的物理模型及触发机制,重点阐述了大尺度电流片分形模型中湍流磁场重联及湍流耗散的精细演化研究进展及应用,涵盖湍流粘性耗散与湍流电阻耗散;随后介绍了湍流耗散领域的最新研究进展;最后对未来湍流耗散研究方向和前景进行了展望,同时指出了若干亟待解决的关键问题。

    2025年04期 v.43 533-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 1674K]
  • 重复快速射电暴的偏振研究进展

    曹朔;郝龙飞;汪敏;李志玄;

    为探究重复快速射电暴的偏振特性、辐射机制及起源,首先概述了斯托克斯参量、法拉第旋转量等偏振相关物理参数的定义,并介绍了Q-U拟合法与RM综合法等观测分析方法。通过分析曲率辐射、逆康普顿散射等辐射机制,以及回旋吸收、广义法拉第旋转等传播效应,探讨了它们对偏振的影响。在此基础上,重点阐释了FRB 20121102A等六个典型重复暴的偏振观测特征,发现重复暴同样存在高圆偏振,从而打破了以往认为圆偏振仅是非重复暴独有特征的观点。最后,对磁星等起源模型进行了讨论。研究结果显示,偏振特性能够为揭示重复快速射电暴的辐射机制和起源提供关键观测约束,并支持磁星模型具有较高的合理性。

    2025年04期 v.43 558-580页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K]
  • 基于GNSS的电离层闪烁检测方法进展

    刘家龙;宋淑丽;黄超;程娜;姜君;

    电离层闪烁是由电离层电子密度不规则性引起的无线电波的物理现象。穿过电离层不规则体的无线电信号会产生振幅和相位的随机快速起伏,从而破坏无线电信号的传输通道。对于全球导航卫星系统(GNSS)而言,电离层不规则体会导致卫星信号发生周跳,严重时会导致信号失锁。检测闪烁对于GNSS等天基应用至关重要。介绍了GNSS闪烁指数的计算方法,重点分析了闪烁检测方法的研究现状;然后讨论了人工目视检测法、阈值检测法和非闪烁指数检测法,并分析了机器学习在闪烁检测中的应用;最后针对不同应用场景,比较了各种电离层闪烁检测方法的优缺点。

    2025年04期 v.43 581-597页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K]

研究论文

  • 侧向星系的氮与硫发射线比研究

    豆保帘;郝蕾;尹君;林敏仪;

    吸积和反馈构成了星系与外界的物质循环,而金属丰度与循环过程密切相关。通过MaNGA积分视场巡天得到的608个侧向星系样本,可用以研究N与S发射线比以及侧向星系金属丰度分布情况。研究表明,MaNGA侧向星系样本与SDSS星系在N2S2图上会呈现相似的双峰分布,且侧向星系略微往左上方偏移。此外,大部分侧向星系中心的[N Ⅱ]/[S Ⅱ]比外围的高,4个星系中心呈现N增丰的双锥状结构。最后,由不同方法测量的侧向星系金属丰度空间分布基本一致,个别星系的O丰度外围比中心高;这可能与R23“双分支”选择判据有关,需要进一步优化。

    2025年04期 v.43 598-616页 [查看摘要][在线阅读][下载 1540K]
  • 兴隆观测基地夜天光数据统计与分析(2021—2024)

    毛益明;吴宏;葛亮;田健峰;陈勋浩;王瑞;

    通过对兴隆观测基地的SQM数据进行统计和分析,给出了近年来的天顶处夜天光状况,并分别以年度数据分析、季度数据分析和无月夜数据分析的方法给出了2021—2024年度兴隆观测基地的夜天光具体状况。分析结果显示,在所有月面照明度小于20%的无月夜,天顶处午夜0时夜天光亮度的中值和最佳天光亮度的中值分别为21.32 mag·(′′)~(-2)和21.47 mag·(′′)~(-2)。这表明兴隆观测基地的无月夜天顶处夜天光亮度依然能够达到良好的水平,兴隆观测基地依然维持着良好的光学观测能力。

    2025年04期 v.43 617-627页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K]
  • 联合相位校正技术在双基雷达月球成像的应用

    俞开斌;李明辉;赵荣坤;尹岩;牛向华;孙京海;黄丽佳;

    随着采用雷达天文学技术开展行星成像研究的发展,具备高灵敏度的500 m口径球面射电望远镜(Five Hundred Meter Aperture Spherical Radio Telescope,简称FAST)也开展了月球雷达成像的相关研究。基于由三亚非相干散射雷达(Sanya Incoherent Scatter Radar, SYISR)和FAST组成的双地基雷达系统,采用包络对齐和相位校正方法,修正月地间相对运动带来的雷达回波间的误差。由于FAST具有高灵敏度,并且雷达回波的信噪比高,因此包络对齐仅采用曲线拟合技术就基本可以满足需求。在相位校正方面,为了提高精度并降低时间消耗,提出采用相位梯度自聚焦算法与最小熵自聚焦算法相结合的方法。实验证明,此方法可有效提高月球图像对比度,降低图片熵值。

    2025年04期 v.43 628-638页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K]

重大天文项目相关技术方法介绍

  • 新一代亚毫米波偏振仪ROGer

    吕伟涛;黄俊锟;孙笳淋;李华白;

    传统的偏振测量技术依赖半波片和线栅偏振器,但在消除天空噪声方面存在局限性。ROGer偏振仪创新性地引入了一种基于双屋面镜结构的调制偏振干涉仪(MPI)的设计及其在消除天空噪声中的应用。通过双屋面镜和线栅偏振器的组合,MPI结构实现了单探测器对正交偏振信号的实时测量,显著提高了噪声抑制能力。穆勒矩阵分析表明,MPI能够精确描述偏振信号与噪声的特性。在初步实验验证中,原型样机在345 GHz频段下实现了干涉调制,通过引入线性振动装置,调制频率可达千赫兹量级,从而优于传统旋转半波片的方案。此外,作为ROGer偏振相机的核心模块,MPI与MKID探测器阵列结合,在格陵兰射电望远镜中展现了优异的光学性能和探测效率。研究结果表明,MPI结构和MKIDs探测器架构为高灵敏度偏振测量提供了一种高效的技术方案,在亚毫米波天文领域具有重要应用价值。

    2025年04期 v.43 639-648页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K]

  • 简讯

    <正>《天文学进展》编辑部基于学术影响力、传播力及社会关注度等多个维度,对2024年度发表的每篇论文进行了综合评价,具体指标包括引用量、二次文献转载情况及网络下载量。经评选,共有6篇论文获评优秀论文,恭喜以下获奖作者!

    2025年04期 v.43 648页 [查看摘要][在线阅读][下载 167K]
  • 中国天文学会2025年图书情报与期刊出版研讨会成功召开

    <正>2025年11月7日,由中国科学院上海天文台(简称上海台)承办的中国天文学会2025年图书情报与期刊出版研讨会在上海天文馆成功举行。国内各天文机构期刊部与图书情报人员等共计29名参会。中国科学院紫金山天文台(简称紫台)副台长范一中代表中国天文学会欢迎各位代表来上海天文馆参会。范一中介绍了10月31日召开的中国天文学会学术年会理事会情况。

    2025年04期 v.43 649-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
  • 《天文学进展》征稿启事

    <正>一、本刊刊登反映国内外天文学研究的最新进展和作者见解的述评、研究论文、前沿介绍、专题讲座、研究快报。反映新思路、新手段、新成果的短评优先发表。二、来稿须包括:题名、作者署名、作者单位及所在地与邮政编码、摘要、关键词、正文、参考文献、英文摘要、英文关键词等。三、来稿应论点明确、叙述精练、条理清晰、深入浅出,以利非本分支学科的读者阅读。四、摘要应简明扼要地概括正文中的主要信息。采用第三人称的写法,不用“本文”、“作者”等作主语。稿件如果以中文发表,英文摘要与中文一直。

    2025年04期 v.43 650页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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