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01-06 00:00
本文针对高能粒子簇射的蒙特卡洛模拟计算成本高昂的问题，提出了一种概率建模方法。该方法通过构建参数分布来描述冰等介质中粒子簇射产生的切伦科夫光产额，并可从分布中采样，从而更准确地模拟簇射轴线上光产额和形状的事件间涨落。该方法对于当前及下一代中微子望远镜中信号与背景事件的精确模拟至关重要，并可扩展至空气、水等其他类似介质。
粒子簇射切伦科夫辐射概率建模中微子望远镜蒙特卡洛模拟
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01-06 00:00
本研究模拟了质量在0.5至1.4太阳质量范围内的主序星吞噬其周围岩质行星的过程，并预测了由此产生的可观测化学污染特征。模型创新性地考虑了行星在恒星包层中因阻力作用而逐渐蒸发的过程，这使得即使行星主体在恒星对流区下方被摧毁，其污染物质仍可能到达恒星表面。研究发现，对于1.0至1.4太阳质量的恒星，铝、钙、钒和锂等元素是探测此类污染的最佳示踪剂，且污染过程通常持续数年甚至数十年。该模型有助于指导未来观测，以寻找过去或正在发生的行星吞噬事件。
行星吞噬恒星化学丰度岩质行星数值模拟系外行星恒星演化
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01-06 00:00
INtegral Field Ultraviolet Spectrographic Experiment (INFUSE) 是首个静态配置的远紫外积分视场光谱仪，旨在为未来“宜居世界天文台”(HWO) 的紫外积分视场单元 (IFU) 进行技术验证。它采用 0.49 米卡塞格林望远镜、26 元图像切分器与复制全息光栅，配合大型交叉条微通道板探测器，实现了对扩展光源的高效光谱测绘。2023年10月首次发射成功，探测到了天鹅座圈 XA 区域的电离气体发射。计划于2025年秋季再次发射，观测 NGC 2366 星系，并将首次测试用于 HWO 的领先飞行涂层——氙增强氟化锂+铝涂层光栅。
紫外光谱仪积分视场技术验证空间探测光谱测绘
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01-06 00:00
本研究利用Keck/HIRES高分辨率光谱，测定了561颗开普勒系外行星主星的13种化学元素丰度。研究发现，仅拥有大型或炽热行星的恒星，其某些元素丰度高于仅拥有小型或温暖行星的恒星，且这一特征与恒星的整体金属丰度相关。研究还揭示，在贫金属环境中，富含$\alpha$元素（如Mg、Si、Ca、Ti）的恒星可能更有利于大型行星的形成，但铁丰度仍是关键限制因素。此外，研究证实太阳相对于样本中其他拥有各类行星的“太阳双胞胎”恒星，其难熔元素存在贫化，暗示这一现象可能与行星形成过程无关。
系外行星恒星化学丰度行星形成金属丰度开普勒望远镜天体化学
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01-06 00:00
本研究提出了一个用于核心坍缩超新星（CCSNe）模拟的混合数值框架，将thornado工具包中的高阶中微子输运算法与Flash-X框架中的自适应网格流体力学耦合。thornado采用谱方法、六物种双矩公式（包含$O(v/c)$的相对论修正）和间断伽辽金（DG）相空间离散化，结合隐式-显式时间推进。关键创新在于基于嵌套定点迭代与Anderson加速的非线性中微子-物质耦合算法，实现了碰撞过程（如中微子-电子散射和正负电子对产生）的完全隐式处理。通过与有限体积（FV）流体力学在Flash-X中的算子分裂演化进行混合DG-FV耦合，该框架通过了理想化不透明度测试、弛豫与去轻子化问题验证，并在球对称与轴对称CCSN模拟中展示了其准确性、鲁棒性以及与现有代码Chimera的一致性。该求解器支持GPU加速，为未来大规模、高保真度的超新星模拟奠定了基础。
核心坍缩超新星中微子输运间断伽辽金方法隐式-显式算法混合数值框架gpu加速计算
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01-06 00:00
本研究开发了一种用于实时探测并提取中子星并合后引力波多模频率的卷积神经网络框架。该框架在包含真实探测器噪声和瞬态干扰的数据集上，实现了3.0毫秒的超低推理延迟，频率提取精度达48.6 Hz，检测效率在1%误报率下高达99.998%。相比传统匹配滤波方法精度提升23倍，比贝叶斯参数估计快120万倍。尽管当前第二代探测器（如LIGO O4）的灵敏度将后并合信号的探测距离限制在约20 Mpc，但该方法为第三代探测器（如爱因斯坦望远镜、宇宙探索者）奠定了基础，届时年探测事件有望超过100例，使后并合引力波的常规探测成为现实。
引力波探测卷积神经网络中子星并合实时处理第三代探测器多模频率
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01-06 00:00
本研究分析了18个距离太阳系200秒差距内、年龄小于5000万年的年轻星协的内部运动学数据。通过频率学派和贝叶斯统计方法，发现仅有4个关于银河系Z方向径向运动的关联性通过双重检验。研究表明，银河系盘面的引力势能很可能是驱动这些运动模式的主要因素——它不仅在母分子云阶段就印刻了特定运动模式，并在恒星形成后以短于星协年龄的时间尺度阻尼了这些运动。该发现揭示了当前恒星形成理论尚未充分解释的旋转与剪切运动起源问题。
年轻星协运动学银河系引力恒星形成统计关联
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01-06 00:00
本研究利用DESI巡天数据与颜色-星等匹配滤波技术，系统分析了28个可能源自银河系外的球状星团的潮汐结构。研究发现，这些星团呈现出多样化的潮汐形态：12个拥有潮汐尾，9个显示弥散包层，7个无明显特征。通过对比星团内禀性质、轨道动力学与可能的吸积历史，发现星团总质量、逃逸速度、中心浓度、潮汐填充因子、近心点半径、轨道偏心率以及作用量-角坐标中的径向角等参数均与潮汐形态显著相关。结果表明，潮汐结构的多样性并非由单一因素决定，而是星团内部动力学演化与外部银河系环境相互作用的结果。
球状星团潮汐结构银河系吸积动力学演化desi巡天
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01-06 00:00
本研究利用XRISM望远镜217千秒的高分辨率X射线光谱数据，精确测量了蛇夫座星系团核心热气体中Si、S、Ar、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni等元素的丰度，平均不确定度仅为10-20%。观测到的元素丰度模式与太阳丰度高度一致，可通过大质量恒星核心坍缩超新星与Ia型超新星的线性组合模型进行全局再现。研究指出，核合成模型通常低估Ca/Fe比值，而富钙间隙暂现源的显著贡献可能有助于弥补这一不足。高分辨率光谱数据为区分Ia型超新星亚类对化学增丰的影响提供了新途径。
星系团化学丰度xrism光谱超新星核合成热气体元素丰度测量蛇夫座星系团
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01-06 00:00
本研究利用一维粒子网格（PIC）模拟，研究了圆偏振阿尔芬波在磁化电子-正电子对等离子体中传播时的诱导康普顿散射。模拟证实了理论预测的两种密度涨落模式：电荷模式（电子与正电子反相涨落，类似朗缪尔波）和中性模式（电荷被德拜屏蔽，两者同相涨落，类似声波）。模拟得到的线性增长率与两种模式的理论估计吻合良好。研究还发现，在某些情况下，线性增长会在完全散射发生前达到饱和，使得入射波能够无显著衰减地传播。这些结果为研究快速射电暴和激光等离子体实验提供了基础。
等离子体物理pic模拟诱导康普顿散射电子-正电子对等离子体阿尔芬波快速射电暴
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01-06 00:00
本研究通过长达七年的光学监测，首次精确测量了双像类星体PS J2305+3714的引力透镜时间延迟为$t_{AB} = 52.2 \pm 2.5$天，并首次确定了透镜星系的红移为$z_d = 0.473$。观测显示微引力透镜效应在时域和光谱域均非常微弱（变化幅度<10毫星等），确保了测量结果的可靠性。结合哈勃太空望远镜的精确天体测量数据，构建的简单质量模型预测的时间延迟与实测值高度吻合，证实了该系统是未来进行时间延迟宇宙学研究的理想候选体。
引力透镜时间延迟红移测量类星体宇宙学光学监测
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01-06 00:00
本研究报道了对超新星SN 2024abvb的多波段观测。其早期光谱显示出叠加在蓝连续谱上的显著C II窄发射线，而缺乏氢和氦的特征，表明它是一颗在贫氢、贫氦的星周物质中爆发的Icn型超新星。其峰值绝对星等为-19.7，属于明亮的Icn型超新星。通过结合抛射物-星周物质相互作用能和放射性镍衰变的混合模型拟合光变曲线，估算出其星周物质、放射性镍和抛射物质量分别为$0.28 M_{\odot}$、$3.54 \times 10^{-3} M_{\odot}$和$0.12 M_{\odot}$。极低的抛射物质量表明其前身星经历了剧烈的质量剥离过程。
icn型超新星贫氢贫氦星周物质质量剥离光变曲线拟合前身星演化
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01-06 00:00
本研究利用JWST/NIRSpec对三个长周期（50-62分钟）食AM CVn双星系统进行了高时间分辨率红外光谱观测。首次通过Na I发射线直接探测到这些系统中被照射的供体恒星，并发现其He I发射线缺乏高速翼，吸积盘发射被限制在远离白矮星的外围区域（r ≳ 0.07 R⊙）。这些特征与吸积盘被白矮星磁层截断的模型相符，暗示中心白矮星可能存在强度为30-100 kG的表面磁场，与基于X射线周期性的近期约束一致。研究排除了MG量级的强磁场，并将观测数据公开。
双星系统吸积盘白矮星jwst观测磁场截断红外光谱
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01-06 00:00
本研究通过高分辨率N体模拟和基函数展开法，首次系统量化了大麦哲伦云（LMC）与小麦哲伦云（SMC）在1:10质量比下长期相互作用对彼此暗物质晕的扭曲效应。研究发现，在近似落入银河系的时刻，LMC晕中形成了长达~20 kpc的动力学摩擦尾迹，并因SMC的多次近心点穿越产生了两个显著过密度区（~60和~100 kpc）。SMC的潮汐半径仅剩~4 kpc，已损失三分之二的初始暗物质质量。这些高度不对称的畸变表明，精确的轨道积分必须考虑两个晕随时间变化的形状。该研究揭示了1:10卫星-宿主相遇在所有质量尺度上均会产生特征性变形，对并合率估算和暗物质模型检验具有重要启示。
暗物质分布星系动力学数值模拟麦哲伦云基函数展开潮汐相互作用
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01-06 00:00
本研究通过一维辐射转移计算，揭示了高光度快速蓝色光学暂现源（LFBOTs）和部分潮汐瓦解事件（TDEs）中光学与紫外光谱缺乏发射线特征的原因。研究发现，当源的光度极高（$L > 10^{44} \, \rm erg~s^{-1}$）且抛射物半径极小（$r < 10^{14} \, \rm cm$）时，发射介质的高温和高电离态会抑制氢、氦等谱线的形成。中等条件可能产生以He II为主的谱线，而较低光度与较大尺度则会出现明显的H和He I发射。此外，高速膨胀（$v \geq 0.1c$）会使谱线展宽至与连续谱混合。研究指出，维持光学与紫外光谱无特征，可能需要非均匀、致密的抛射物结构。
暂现天体光谱特征辐射转移高电离态快速蓝光暂现源潮汐瓦解事件
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01-06 00:00
研究提出，磁星巨耀发期间从星壳抛射的物质在膨胀过程中会发生r-过程核合成，产生超重元素（Z ≫ 26）。这些离子在抛射物与星际介质相互作用减速时，可被反向激波加速至宇宙射线能量。通过半解析银河系传输计算，研究发现磁星可能是银河系历史上本地超重宇宙射线通量的重要贡献者。相比能量注入大但发生稀少的双中子星并合，磁星巨耀发因其发生频率更高，在超重核的散裂限制传播范围内贡献可能更显著。当前宇宙射线丰度数据与磁星或中子星并合起源均一致，而未来TIGERISS实验的单元素分辨率测量有望区分这两种源。
宇宙射线磁星r-过程核合成超重元素天体物理源
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01-06 00:00
近期ALMA观测发现，红移4到6的星系周围存在延伸至约10千秒差距的弥散[CII]发射（“[CII]晕”）。本研究利用FIRE-2宇宙学放大模拟，结合三维尘埃辐射转移和光电离建模，成功再现了[CII]和紫外连续辐射的空间分布。分析表明，[CII]晕的空间延展性与星系的爆发式恒星形成历史密切相关：在近期星暴活动减弱后，[CII]发射会变得更加弥散。这支持了恒星形成驱动的外流是产生[CII]晕的关键机制，同时气体流入和湍流运动也有重要贡献。该框架可用于预测更高红移处[CII]晕的可观测性。
高红移星系[cii]发射宇宙学模拟恒星形成反馈星系演化alma观测
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01-06 00:00
本研究利用JWST/NIRSpec IFU和VLT/MUSE数据，对红移z=3.1的静止大质量星系GS10578周围环境进行了深入分析。研究确认了此前发现的一个Lyα发射体（LAE2）内嵌有活动星系核（AGN），使其成为该系统中第三个被确认的AGN，从而构成了一个罕见的三重AGN系统。同时，研究分析了另一个缺乏连续谱对应体的Lyα发射体（LAE1），发现其Lyα谱线与LAE2高度相似，表明其可能源于共振散射而非原位恒星形成。该发现揭示了在静止大质量星系周围数十千秒差距尺度上存在多黑洞活动与气体结构，为理解反馈过程与卫星相互作用如何影响早期宇宙大质量星系的演化与猝灭提供了关键线索。
活动星系核早期宇宙星系演化jwst观测多重黑洞反馈机制
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01-06 00:00
随着大规模巡天项目的快速发展，时域天文学已成为现代天体物理研究的关键领域。为应对海量光变曲线数据的探索需求，本研究推出了两个基于网页的交互式可视化平台：Fulu专注于暂现源事件研究，而VALC则用于低质量活动星系核（AGNs）的深入调查。这些工具提供了用户友好的界面，支持科学家对大量天文光变曲线进行直观的检查、对比与解读，从而有效辅助科学发现与后续观测计划的制定。
时域天文学光变曲线数据可视化暂现源活动星系核天文软件
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01-06 00:00
本研究利用NICER与NuSTAR卫星数据，首次对毫秒脉冲星SAX J1808.4-3658在2019年与2022年的两次爆发进行了联合宽带光谱分析。通过分析两次爆发期间的宁静光谱，并引入自洽的反射成分进行建模，研究发现了反射存在的证据，并据此将系统倾角约束在约72度。此外，在持续辐射中识别出一个1 keV的特征。
毫秒脉冲星x射线双星光谱分析反射模型热核暴
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01-06 00:00
下一代地基引力波探测器预计将观测到数百万个双黑洞并合事件，其中一部分会被前景星系或星系团强引力透镜化，产生具有特定时间延迟分布的多重像。本文提出，通过统计测量强透镜引力波事件的发生率和时间延迟分布，可以成为直接约束超大质量原初黑洞丰度的有力探针。研究发现，在考虑（非）成团的SMPBHs的ΛCDM宇宙学模型下，质量超过10^8 M_⊙的SMPBHs丰度f_PBH在95%置信水平上被约束在约10^{-4}。这一约束与现有的大尺度结构观测约束相当且互补。
引力波透镜原初黑洞宇宙学探针双黑洞并合下一代探测器
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01-06 00:00
本研究通过高分辨率三维磁流体动力学模拟，探究了超音速湍流（均方根马赫数 $\mathcal{M}_{\rm rms} \approx 11$）中涨落发电机在磁普朗特数 ${\rm Pm} = 1-10$ 范围内的行为。研究发现，当 ${\rm Pm} = 1$ 时，发电机增长较慢，饱和磁能比较低，运动学阶段的磁场放大主要受压缩而非磁力线拉伸主导。相反，在 ${\rm Pm} = 10$ 时，涡旋拉伸成为主导机制，导致更快的增长、更高的饱和水平以及磁压对密度-磁场相关性的更强抑制。这一转变体现在密度与磁场强度的相关系数上，该系数在 ${\rm Pm} = 1$ 时呈强正相关，而在更高 ${\rm Pm}$ 时显著下降。所有模拟中，速度与磁场的积分尺度比约为 $3.4$，与 ${\rm Pm}$ 无关，而粘性与电阻耗散尺度比随 ${\rm Pm}$ 增加而增加。合成的法拉第旋转测量揭示了在所探索的 ${\rm Pm}$ 范围内，相干长度约为驱动尺度的 $1/4$ 到 $1/3$。基于这些相干尺度，研究讨论了涨落发电机对富含气体的年轻盘状星系湍流预期法拉第旋转的潜在贡献。
涨落发电机超音速湍流磁普朗特数磁流体动力学星际介质法拉第旋转
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01-06 00:00
本文综述了新兴的系外地质学领域，探讨了岩石系外行星的地质与地球物理过程如何影响其长期演化与（真）宜居性。研究聚焦于行星内部结构、构造体制、大陆覆盖、挥发分循环、磁场以及大气成分与演化等因素，如何共同塑造长期气候稳定性与生物圈潜力。通过与地球及太阳系其他行星的比较，文章强调了行星条件的多样性及生命相关条件的稀有性。同时，文章评估了当前及未来观测任务的局限性，指出需要建立连接内部动力学与可探测大气/表面特征的理论模型，并需在更广泛条件下进行行星属性的实验室测量。系外行星的大量发现为实证与统计研究提供了机遇，有助于理解地球早期历史可能发生的过程，以及岩石行星与生物圈可能采取的其他演化路径。
系外地质学行星宜居性行星演化地质过程大气特征生命探测
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01-06 00:00
本研究基于DESI DR2、普朗克CMB及多组超新星数据，对一个具有状态方程 $w_{\mathrm{dm}} = w_2 a^2$ 的有效非标准暗物质模型进行了综合分析。该模型与三种不同的单参数动力学暗能量模型耦合。在所有暗能量场景和数据集组合中，均一致发现参数 $w_2$ 偏好负值，表明暗物质流体存在微小但非零的负压，具有非冷特性。这一结果对暗能量参数化选择具有稳健性，为暗物质领域的新物理提供了有力证据。
暗物质宇宙学desi观测负压状态方程非标准模型