我国空间天文发展的现状和展望

本文包括以下内容：（1）国际和国内空间天文的现状和发展态势概要;（2）我国空间天文发展的战略目标;（3）我国空间天文的研究计划和项目简介;（4）对我国未来相关研究领域发展的策略和措施建议.本文基本上不涉及空间太阳物理和太阳系探索的有关研究计划和项目.     

爱因斯坦探针:探索变幻多姿的X射线宇宙

爱因斯坦探针(Einstein Probe,EP)是一颗面向时域天文学的、发现型的X射线天文探测卫星,是中国科学院空间科学战略性先导专项十三五规划的空间科学卫星系列任务之一.展望未来十年,时域天文学将进入一个前所未有的、多波段和多信使的大视场监测的黄金时代.在软X射线窗口,灵敏且快速的全天监测为我们提供了一个难得的科学机遇.EP卫星将在这一能段窗口开展时域巡天监测,旨在发现和探索宇宙中的X射线暂现源和爆发天体,并发布预警以引导其他天文设备进行后随跟踪观测.EP的科学载荷包括一台宽视场软X射线监视器(3600平方度,0.5–4 keV)和一台后随观测X射线望远镜(0.3–8 keV).卫星具有快速机动反应能力以及暂现源警报的快速下传功能.由于采用了新颖的微孔龙虾眼X射线聚焦成像技术,其探测灵敏度和空间分辨率比目前在轨运行设备提高了1个数量级,将能监测更远、更大的宇宙空间范围.预期EP将在以下三方面做出贡献:高能暂现天体的系统性巡天监测,发现隐身的沉寂黑洞并测绘宇宙黑洞的分布、研究其形成演化和物质吸积过程,搜寻来自引力波事件的X射线信号并精确定位等.此外,EP的探测目标还将包括从中子星、白矮星、超新星、宇宙早期伽玛暴、X射线闪到恒星耀发等众多的天体和现象,涉及广泛的天体物理学分支.卫星计划于2022年底左右发射.运行寿命为3年,目标5年.     

发现引力波——2017年诺贝尔物理学奖解读

2017年10月3日，终于到了宣布2017年物理学奖的时刻，诺奖委员会宣布：2017年的诺贝尔物理学奖授予三位美国物理学家雷纳?韦斯(Rainer Weiss)、基普?索里(Kip Stephen Thorne)和巴里?巴里什(Barry Clark Barish)，表彰他们对于研制激光干涉引力波天文台以及利用该天文台发现了引力波作出了决定性的贡献。这样的结果毫无悬念，和物理学界大部分学者的预言完全一样。那么，这个科学发现到底是什么？和现代物理学的发展有什么关系？爱因斯坦和这个发现是什么关系？引力波有什么用？有办法防引力波辐射吗？引力波探测与研究的未来是什么？中国在引力波探测领域的现状和未来计划是什么？笔者将在这篇文章里回答上面这些问题。     

小天文单位开展研究型教学的尝试

清华大学天体物理学科的历史短,师资队伍规模小,但是从事天体物理研究的学生很多.在满足开设面向全校的天文学普及课程和天体物理入门课程的需求的情况下,清华大学天体物理学科的主要任务是培养高级研究型人才.因此清华大学天体物理中心的基本策略是基本上不开设在北京地区其他主要天文单位已经开设的天体物理基础课程,鼓励学生在需要的情况下在其他单位选修课程.清华大学只开设和天体物理前沿研究关系密切的高级研究型课程,使学生在上课的同时进行天体物理前沿的研究.     

GRB060614伽马射线暴的潮汐瓦解吸积模型

GRB060614是一个非常特殊的γ-射线暴,它具有长的持续时间但并没有与之相伴的超新星爆发,这有别于目前确定的两类γ-射线暴（一类是长而软的γ-射线暴,对应于大质量恒星的塌缩爆发;另一类是短而硬的γ-射线暴,对应于两个致密星体的并合）。这个暴的出现使人们重新思考关于γ-射线暴的分类和中心引擎问题。我们提出这个异常的γ-射线暴产生于一个中等质量黑洞对恒星的吞噬过程。该模型能成功地解释此次γ-射线暴的能量、子暴和周期性子结构等主要观测特征。同时,模型可对中等质量黑洞的性质给出一些重要限制。因此,本研究提供了理解这一新类型γ-射线暴和稀有的中等质量黑洞的新途径。