科学家谈天文学重要方向 星系的演化

正星系的形成和演化是天体物理的前沿领域。该领域以现代宇宙学提供的大尺度结构形成和演化的成熟理论作为基本框架,通过观测和统计研究宇宙各时期星系的形态结构、星族构成、气体吸积、恒星演化、黑洞成长、化学元素、恒星和气体动力学等物理性质及其演变过程,试图阐明宇宙中各类星系的物理起源、演化关系以及它们与宇宙大尺度结构的物理联系,从而总结出支配星系演化的普适物理规律。目前被普遍接受的星系形成理论认为,星系在暗物质晕中形成和演化,其基本图     

宇宙的演化及其大小的探讨

现代宇宙学认为宇宙是由一个奇点发生"爆炸"而逐渐演化形成的.本文肯定了大爆炸宇宙学说,随后讨论了宇宙是怎样由一个奇点爆炸后,经过宇宙的早期演化,产生星系、恒星、行星以及生命的过程,并运用哈勃定律分析计算了宇宙的大小.最后对宇宙的未来进行了探讨.     

什么样的天体会自转,自转对天体的稳定性有什么作用?

<正>A:我们观测到的大部分天体,不论是恒星还是行星,部是具有自转的。这种自转的普遍存在可以通过这些天体的形成过程来解释。由于恒星是宇宙中最基本的天体之一,下面以恒星的形成过程来说明自转的起源。     

大质量恒星形成区中CO分子外向流的观测和研究

恒星形成是天体物理学的基本课题之一,而大质量恒星的形成与演化对研究银河系乃至宇宙的演化起着关键作用.目前对于大质量恒星形成的研究还处于不成熟的阶段.CO分子外向流的观测对研究大质量恒星形成过程及其对周围环境的影响具有重要的作用.文章结合国内外CO分子外向流的研究现状,对于CO分子外向流的观测方法和判断标准进行了介绍.     

时间，空间，星系与人类 关于宇宙大爆炸的故事

我们经常会遇到“宇宙大爆炸”、DNA以及生命起源等词语。英国约克大学Michael M Woolfson教授编写了本书,就是要带领大家进入这些科学领域。全书循序渐进,从物质形成说起,然后介绍行星与恒星的形成,包括地球以及地球表层与大气的演化,直到生命的起源与人类的进化。本书没有繁琐的方程、公式,反而配有丰富而形象的图片,因此,读者不需要具有专门的知识,就可以了解整个宇宙、时空以及人类的演化过程。     

星系紫外深场巡天观测进展

紫外波段是星系能谱分布中的重要部分.其包含大量原子、离子和分子的共振线以及研究重要物理过程的连续辐射,提供了理论研究重要的观测限制.在星系研究中,紫外辐射追踪大质量恒星,是测量和理解宇宙中恒星形成历史的重要工具.紫外辐射也可追踪大质量黑洞吸积盘,是理解吸积物理过程的重要手段.其涉及的关键科学问题包括宇宙正午时期的恒星形成历史与星系演化、宇宙重子物质缺失、宇宙再电离能量来源以及星系吸积和外流反馈等.本文重点阐述了紫外深场巡天观测的发展现状及其在星系科学研究中发挥的作用.主要介绍了深场仪器的基本参数、深场观测的目的和任务,以及数据及科学产出,并对国内外正在计划中的未来紫外观测进行了总结和展望.     

科学家谈天文学重要方向 宇宙大尺度结构

正宇宙学是研究宇宙起源和演化的学科。近年来随着天文观测和理论的快速发展,宇宙学参数已经得到非常精确的测定,宇宙学研究进入了黄金时代。宇宙大尺度结构是宇宙学研究的重要前沿领域,主要是通过多波段巡天测绘不同时期宇宙的物质结构来研究宇宙结构形成和时间演化,从而揭示宇宙的物质组成成分以及宇宙演化物理过程、暗物质、暗能量本质等宇宙学重要问题。     

2014-30 国外期刊亮点

正最早恒星诞生困难南京大学施勇领衔的国际团队的研究成果显示,早期恒星形成的效率比类银河系中的效率低10~100倍,这就意味着最早的恒星诞生要比今天的恒星形成难得多。这一研究成果发表于10月16日出版的Nature上。理论上说,宇宙大爆炸之后,气体随着宇宙膨胀而渐渐冷却,在大约130亿年前,开始坍缩形成宇宙第一代和第二代恒星。这些恒星内部剧烈的核聚变反应把氢和氦合成各种元素。气体中的金属元素含量是影响恒     

星系中的恒星形成活动的熄灭过程

宇宙平均恒星形成率密度在z～2达到峰值后持续下降,这意味着平均而言,星系中的恒星形成活动在逐渐减弱甚至"熄灭",这种减弱和熄灭的过程主导着过去上百亿年的星系演化历史,百亿年前占据主导地位的星爆星系在今天的宇宙中已不多见,而红星系的比例则上升为百亿年前的两倍有余.到底是哪些物理机制造成星系中恒星形成活动的熄灭?这些机制在不同的星系、环境以及宇宙时期所起的作用有何不同?这些是当前星系形成领域的关键科学问题,21世纪以来的大规模多波段图像和光谱巡天观测极大地促进了对这些问题的认识.本文试图对当前研究结果稍作总结,考虑到中央星系和卫星星系的显著区别,先对两类星系分别讨论,然后将二者综合起来,总结了导致恒星形成活动熄灭的三个主要物理过程:大质量暗物质晕中的Halo Quenching效应(下落气体激波加热、潮汐力和冲压导致的气体剥离)、棒状结构和次并合驱动的星系自演化(Morphology Quenching、活动星系核反馈)、以及中小质量星系的主并合(早型星系和经典核球的形成).需要强调的是,这种对现有观测现象的总结只能是经验性的和阶段性的,下一步既要从观测上继续深入研究(更大样本、更多波段、更高红移),以改进和完善观测结果,更重要的还要及时和充分地利用最新观测结果来检验和限制星系形成的物理模型(如半解析模型和流体动力学数值模拟).     

年青恒星体喷流理论和观测

年青恒星体中喷流现象很普遍。大量天体物理文献瞄准了活动星系核、共生恒星、行星状星云和X射线双星中的物质喷发现象。在恒星形成中基本开放的问题之一是物理机制。物质从原恒星系统喷发，进入喷流。部分喷流控制系统角动力，并且在最初的几百万年里演化。在大尺度上，喷流为恒星形成和演化注入动力。     

宇宙发展的历史认知及现实思考

介绍人类对宇宙起源、本质、状态和结构的认识过程，探讨宇宙的演化、动力以及归宿等问题，从而能够进一步认识宇宙的起源和发展。     

天体生物学概要

天体生物学研究生命在宇宙中的起源、演化、分布和未来.天体生物学在20世纪90年代初正式形成,是人类对地球上生命起源、演化的追问,对人类文明未来的思考,对环境变迁的忧虑,以及对空间和宇宙探索的结果.天体生物学整合了天文学、行星科学、地球科学、生命科学和空间探索技术等领域,并且一出现就成为这些学科的前沿.在天文学的时间和空间尺度上,天体生物学探讨对生命至关重要的非金属元素氢一碳一氮一氧一磷一硫,以及金属元素例如镁、铁等在宇宙创生、星系和恒星演化过程的核合成和分布,以及这些过程对宜居住行星在恒星系中的密度和分布的制约.在行星系统尺度上,天体生物学比较太阳系各行星的物理、化学和地质特征,并试图据此建立太阳系和其他行星系统的宜居住带的模型.地球上生态系统的起源和演化是天体生物学最重要的研究内容.地球从一个炙热的无生命世界逐渐演变成一个适宜生命产生和演化的宜居住行星,是了解字宙中生命的产生和演化的唯一例子.天体生物学比较现在地球上的极端环境、极端环境中的生命,并结合对地球历史上地质和生物事件的重建,试图建立字宙中生命在类似地球的行星上起源和演化的普适模型.寻找地球以外的生命世界是人类空间探索的终极使命.天体生物学根据对地球上生命的认识,确定了液态水、水-岩石相互作用化学是微生物生命存在的基本条件和证据,并据此确定了最近行星探索技术的发展方向.     

现代宇宙学中的数值模拟技术和应用

宇宙尺度上物理过程的多样性和高度非线性使数值模拟成为现代宇宙学必不可少的研究手段,它不仅可以细致追踪宇宙结构的形成和演化历史,同时也为观测和理论模型的检验建立了一个桥梁.本文将总结计算宇宙学领域技术方法的最新发展,包括无碰撞粒子N体数值模拟技术,引入重子物理的计算流体方法.在此基础上,我们将针对现代宇宙学的核心科学问题,简要综述数值模拟技术在面向下一代巡天观测,尤其是暗物质和暗能量探测方面的实际应用.此外,我们选择性地讨论了数值模拟在第一代恒星和反馈作用、宇宙中的气体吸积和恒星形成,以及高红移星系盘的形成研究中所发挥的作用.因应下一代大规模巡天的开展和超级计算技术的快速进步,我们也展望了在未来十年计算宇宙学和相关科学可能取得的进展及发展趋势.     

中国天文学发展的机遇、挑战和拼争

 2019年，诺贝尔物理学奖授予了理论宇宙学家詹姆斯·皮布尔斯、天文学家米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎洛兹。前者以严谨的数学模型和物理理论来描述和解释宇宙的演化，使宇宙学成为可预测和验证的精准科学；后者采用新的方法发现了第1颗围绕类太阳恒星运转的系外行星，让人类重新认识自身在宇宙中的位置。新世纪以来，已有6个诺贝尔物理学奖归属天体物理学家，其他5个涉及的领域是：宇宙中微子和X射线源、宇宙微波背景不均匀性、宇宙加速膨胀、中微子振荡和引力波的发现。天文学正在迎来一个以理解宇宙的起源和人类自身为目标、以多信使天体物理学发现为特征的新纪元。     

追风人物

正天文学家发现宇宙最早恒星形成证据据外媒近日报道,天文学家宣布首次探测到宇宙最早恒星的讯号,这些恒星诞生于136亿年前,即宇宙大爆炸的1.8亿年后,这比此前预期的时间早了很多年。报道称,这些恒星讯号是安装在澳大利亚沙漠的一个无线电光谱仪侦测到的。领导这项研究的美国亚利桑纳州立大学天文学家鲍曼说:"发现这些微弱的讯号,为了解初期的宇宙打开     

高红移Lyα发射线星系观测研究

高红移Lyα发射线星系的研究是理解宇宙恒星形成历史和早期星系形成的关键.作为高红移宇宙的重要组成部分,Lyα发射线星系是研究星系形成、宇宙恒星形成和结构形成历史以及宇宙再电离时期的重要探针.近20年随着8–10 m级地面望远镜和红外设备的发展,利用窄带测光技术和光谱观测,人们对Lyα发射线星系的研究取得了巨大进展.本文主要介绍由窄带测光技术选取的红移2以上的Lyα发射线星系的成团性质、恒星星族和发射线星云性质、恒星形成性质、紫外连续谱和Lyα发射线形态,与莱曼断裂星系的关系,对宇宙恒星形成率密度的贡献,以及极高红移Lyα发射线星系对宇宙再电离时期的限制等方面的研究进展.     

科学触角

发现罕见双尾宇宙气态星云最近,天文学家惊奇地发现一个较长的尾状宇宙星云中存在着两个截然不同的尾巴。虽然宇宙星云被认为是形成恒星的区域,但这个双尾宇宙星云却很少孕育形成恒星。     

宇宙巨星大爆料

恶贯满盈的宇宙巨星真正的恶棍打出生前就开始酝酿着怎么作恶了,那些质量超过太阳10倍的大质量恒星就是这样的坏家伙——在它们形成恒星之前,宇宙就被这些杀伤力极强的大型星体搅得混乱不堪啦!一颗大质量恒星在形成的同时,竟会用气体攻击其他有可能成为恒星的小同伴,把它们炸得七零八碎!而身为恒星家族中的一员,大质量恒星     

国内期刊亮点

<正>专刊推介LAMOST巡天及早期成果星系是宇宙结构的基本单元,恒星形成和演化的场所。研究和阐释星系的形成和演化是21世纪天体物理学的重大问题。银河系是唯一可以将其星族组成解析为单体并进行细致研究的旋涡星系。位于河北省兴隆县、由中国科学院国家天文台运行的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)是当今世界上光谱获取率最高的大口径、宽视场光谱巡天望远镜。2012     

我们是否孤独?

到目前为止,地球是我们所知在宇宙中惟一一个存在生命的星球。"宇宙的起源和演化"、"地球生命的起源"、"是否存在地外生命"、"是否存在地外高等智慧生命",这些天文学家研究的课题,同样也是普通大众极为好奇、并给予极大关注的问题。在过去的20年里,对于前几个问题的研究部分别取得了突破。天文学家不但确定了宇宙的年龄是137亿岁,也意外地发现了字宙在加速膨胀。从天文学角度看,地球生命的起源可能与小天体撞击有密切的关系。通过行星际飞船对太阳系行星和行星卫星进行探测所获得的成果,使人们对地外生命充满期待。而地外高等智慧生命(外星人)的