探秘太阳系空间环境

纵观空间天文学的发展历史不难看出。尽管各个国家的近紫外、远紫外空间望远镜有很多。但极紫外天文观测相对匮乏。在整个二十世纪,除了我们之前提到过的极紫外探测者EUVE,就只剩下了几个机载天文台：如美国、意大利合作的UVSTAR（Ultraviolet Spectrogragh Telescope For Astronomical Research）。     

功不可没的早期紫外天文卫星

从本期开始,我们将介绍历史上的紫外天文卫星。这里所谓的早期紫外天文,指的是从紫外天文诞生到“国际紫外探测者”（International Ultraviolet Explorer,简称IUE）发射之前的这一段时间。紫外天文学始于对太阳的研究,而对恒星等目标的紫外观测出现的较晚。本系列文章不涉及观测太阳和以日地空间关系为目的望远镜,也不涉及行星际探测器。     

国际紫外探测者IUE

二十世纪七十年代,紫外波段的天文研究异常活跃,一大批相关卫星被送上了太空（见上期介绍）。1978年,“国际紫外探测者”（International Ultraviolet Explorer,简称IUE,图1）的成功发射把这一时期的空间观测推上了顶点。     

太阳过渡区爆发事件的观测及理论研究进展

太阳过渡区爆发事件是过渡区重要的小尺度活动现象之一,常被过渡区的紫外和极紫外谱线观测到。典型的爆发事件的寿命为60～360 s,现象出现时谱线形状呈非高斯形,谱像两翼显示双向喷流结构,喷流速度大致在100 km·s~(-1),与色球局地阿尔芬速度相当。普遍认为其产生原因为小尺度快速磁重联。主要回顾了爆发事件的观测特征及其光谱学诊断方法,阐述了爆发事件的物理形成机制及与其他过渡区小尺度结构的联系,并讨论其在太阳风形成和日冕加热过程中对物质及能量输运的影响。最后对未来爆发事件的研究提出了展望。     

从依巴谷到盖亚——空间天体测量的发展

在之前的系列文章中我们简要概述了紫外波段的天文卫星。从本期开始,我们将介绍可见光波段的空间天文设备。可见光波段也就是人眼看到的电磁波谱范围,由于地球大气在这一波段的透明度很高。所以从天文学诞生开始,人类都是通过眼睛、或是地面上的可见光天文设备直接进行星空观测的,这也是可见光波段天文卫p星的发展滞后于其他波段卫星的原因。人类在可见光波段的第一个天文卫星直到二十世纪八十年代末才上天,这就是欧洲的“依巴谷”卫星。     

紫外观测漫谈：机载天文台显身手

“国际紫外探测者”（IUE）把七十年代的紫外观测推上了顶峰。也许是IUE太过成功。导致八十年代该领域的航天活动相对沉寂。这十年里,唯一一颗成功的紫外卫星是苏联和法国合作的“天文1号”（Astron-1）。该卫星于1983年3月23日发射,工作到1989年夏天。其主要仪器是一架80厘米口径的紫外望远镜,同时兼顾X射线观测。进入20世纪90年代后,机载天文台开启了新的紫外观测纪元。     

太阳观测掀新潮（上）

再次受宠 从20世纪60年代起至今,已有多颗太阳观测天文卫星升空,以便深入研究和了解太阳。这不仅对认识宇宙有重大意义,而且可为有效防护太阳的危害提供可靠的依据。世界上第一颗天文卫星——“太阳辐射监测卫星”就是用于探测太阳的紫外辐射和X射线。     

基于电子束离子阱的天体X射线和极紫外辐射研究进展

观测光谱是研究天体的基础资料,对这些光谱的理解主要依靠理论模型。由于各模型依赖于众多的基本原子参数,且不同的模型对同一特定对象有不同的理解,所以对这些模型进行实验校准十分重要。电子束离子阱(electron beam ion trap,简称EBIT)能够产生与天体环境类似的等离子体环境,因此基于电子束离子阱的实验室光谱测量极大地促进了对天体X射线和极紫外辐射的研究。主要对以下内容进行介绍:卫星观测光谱和理论数值计算的现状及所面临的问题;基于电子束离子阱的类氖铁(Fe XVII)3C/3D重要诊断谱线比的最新研究进展;近年来实验室电子束离子阱对X射线和极紫外辐射的测量进展。最后,对现有的实验室光谱研究工作予以简要的展望。     

活动星系核大蓝包的峰值在1050附近吗?

对中小红移不同光度AGN的大蓝包位置进行了统计检验．主要统计方法是对比软X射线波段谱指数（asx）分布与“直线”连接紫外1050■和软X射线0．5keV的幂指数（αuv-sx）分布．经过平均值统计和K－S检验,表明二者分布是类似的．因此,在1050■至O．5keV中可能是幂律谱,统计预言大蓝包峰值在1050■附近．这个统计结果在软X选低光度AGN样本（WF93）上亦能得到．这表明WF93样品尽管普遍存在软X过剩,大蓝包峰值仍可能在1050■附近．但是,软X射线谱指数。αsx与1050■到0.5keV间“直线”连接的幂指数αuv-sx没有相关性,说明还存在一种不明的、但在远紫外（FUV）和极紫外（EUV）谱中起作用的因素,它既能保证。。αuv-sx与αsx的分布在总体上的一致性,又使二者不具备—一对等的关系．     

暗条和日冕极紫外波的三维动力学演化研究

<正>探索三维空间内的各种太阳爆发活动是近年来人们普遍关注的一个热点课题.其主要原因在于爆发活动的三维演化反映了其真实的物理过程,对于认识各种活动现象的发生和演化规律十分重要.暗条爆发和日冕物质抛射(CME)是两种重要的太阳活动现象.日冕极紫外(EUV)波是CME的一种伴生现象,对日冕EUV波的研究为完整地理解CME提供了重要的线索.由于先前的数据都来源于单一视角     

卫星黑子衰减触发的喷流事件

详细分析了一次太阳低层大气磁场重联触发的喷流事件.这次喷流发生在2014年8月1日,爆发自美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)活动区12127边缘的一个卫星黑子处.该喷流爆发包括日浪、紫外喷流、极紫外高温和低温喷流.大熊湖太阳天文台(Big Bear Solar Observatory,BBSO)的Goode Solar Telescope (GST)高分辨率氧化钛(TiO)谱线的光球观测显示,喷流爆发过程中,卫星黑子一直衰减.到喷流结束,卫星黑子面积共减少了80%.在此过程中,太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory, SDO)日球磁场成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager, HMI)的视向磁场观测表明,该卫星黑子对应的负极磁场与相邻的正极磁场发生明显对消,产生喷流足部亮点.根据SDO卫星太阳大气成像仪(Atmospheric Imaging Assembly, AIA)的多波段观测,该足部亮点首先出现在紫外1600?波段.待紫外(1600?)喷流从紫外足部亮点顶部向上喷发,在极紫外波段也观测到相应的亮源.随着足点源亮度突然增强,有明显的极紫外低温喷流和日浪从足部亮点侧面喷发.从GST的高分辨率Hα图像上,可见日浪由许多精细纤维组成,这些纤维扎根在足点源的东南侧.根据从光球层过色球层再到日冕层的多波段高分辨率观测,色球中下层的磁场对消触发了这次喷流事件.向上喷发的物质流可以携带能量进入上层大气,并加热上层大气.研究结果表明,低层大气磁重联可能对解决日冕加热问题起重要作用.     

星系演化探测器GALEX

空间天文学发展了几十年,在近、远紫外波段,虽然各式各样的卫星有很多,但过去的科学实践更强调获得天体的紫外光谱,尤其是银河系中恒星的光谱。而拍摄天体紫外图像的卫星,     

空间紫外天文探测者

现代紫外天文学的测波段是３１００－１００Ａ,和Ｘ线相接,紫外观测要把望远镜到１５０ｋｍ高度以上,以避开臭氧层和大气吸收。９０年代以发射的专用紫外空间探测器有Ａｓｔｒｏ－１,Ａｓｔｒｏ－２,ＩＵＥ,ＥＵＶＥ,在ＨＳＴ和ＴＲＡＣＥ上也安装有紫外空间探测器。这些紫外空间观测已覆盖了全部紫外光谱。１９９９年６月２４日发射升空的ＦＵＳＥ卫星是ＮＡＳＡ的“起源计划”项目,将通过氘或“重氢”的探测来研究轻元素丰     

活动星系核大蓝包的峰值在1050附近吗?

对中小红移不同光度AGN的大蓝包位置进行了统计检验.主要统计方法是对比软X射线波段谱指数( SX)分布与 “直线”连接紫外1050和软X射线0.5 keV的幂指数(UV-SX)分布. 经过平均值统计和KS检验,表明二者分布是类似的. 因此,在1050至0.5 keV 中可能是幂律谱,统计预言大蓝包峰值在1050附近.这个统计结果在软X选低光度AGN样本(WF93)上亦能得到. 这表明WF93样品尽管普遍存在软X过剩,大蓝包峰值仍可能 在1050附近. 但是,软X射线谱指数 SX与1050到0.5 keV间“直线”连接的幂指数 UV-SX没有相关性,说明还存在一种不明的、但在远紫外(FUV)和极紫外(EUV)谱中 起作用的因素,它既能保证 UV-SX与 SX的分布在总体上的一致性,又使二者不具备一一对等的关系.     

日冕亮点的观测特征和供能机制

该文通过综述相关研究成果,对日冕亮点的观测特征和供能机制进行了总结和评论.日冕亮点是发生在过渡区和低日冕的小尺度局地增亮现象,经常在X射线和极紫外波段观测到,其寿命在5～40 h之间.日冕亮点的产生和演化与双极磁场的相互作用紧密相关.对于日冕亮点的供能机制,目前主要存在三种观点:(1)磁场对消的观点,当不同极性的磁场区域相互靠近时,局地发生磁重联,并在重联区域加热等离子体,从而导致X射线和极紫外辐射的增强;(2)分隔线重联,与日冕亮点相联系的磁场结构可以形成分隔线重联位形,沿分隔线的快速磁场重联导致过渡区和日冕局地的等离子体被加热,从而产生日冕亮点;(3)光球水平运动所诱发的电流片为亮点提供了能量来源.近期研究表明,三种机制可能同时作用,为亮点提供所需的能量.     

紫外辐射可能是丢失的暗物质

天文学家最近分析极紫外探测卫星的资料,证实宇宙中的暗物质有一小部分是星系之间的热气体。当研究星系团星系际空间大量的“空虚”区域时,亚拉巴马大学和马拉德空间科学实验室发现一种远紫外辐射。1997年他们最初获得这一发现时,一些科学家提出这种效应可能是由星系团中?..     

透过红外看星系

我们肉眼可以看到的可见光仅仅是电磁波谱上很窄的一个区域。如果想尽可能多地掌握天体的信息,就不得不借助于其他波段的天文观测（图1）。二十世纪后半叶,射电、高能、紫外、红外等多个领域的天文观测相继兴起,人类也从此进入了全波段天文学时代。     

早期的X射线天文学

之前的本系列文章中,主要介绍了紫外一光学一红外波段的空间望远镜,从本期开始将把目光转移到高能电磁波段,首先介绍的是X射线波段的天文卫星。     

天文数据库回顾与展望

随着新一代巡天观测、时域观测等天文项目的推进,当前的天文数据量越来越大。面对天文领域日益增长的大数据集和大数据流,需要一些高效的数据存储和数据处理方法来对数据进行管理。天文数据库以及在其基础上提供的数据服务的出现部分解决了这样的问题。借助于计算机技术和信息技术的进步,一些更加专业的针对天文领域的数据发现、数据挖掘、数据交互等工作正在逐步标准化。基于虚拟天文台技术和天文信息学的新型天文数据服务正深入天文用户的日常科研生活中。首先简单回顾了天文数据库的历史,然后通过对几个典型天文数据库的举例分析,从天文数据库的类型、提供的服务等方面介绍了当前天文数据库的特点和最新进展,并对今后天文数据库的发展做了展望。     

天文数据检索与发布综述

海量观测数据及次生数据的高效存储与检索,天文大数据的快速及时处理,加速天文学研究的科学产出等问题,已成为天文观测和天文研究迫切需要解决的难题。以信息技术为支撑的天文大数据的高效分析和处理,帮助天文学家重新审视和了解宇宙。虚拟天文台的出现为全球范围内研究资源的无缝透明连接提供了协议、标准,以协议为基础规范了天文数据的发布与检索方式。以国内外现有的观测设备为基础,综述目前主流天文机构的数据发布与检索相关情况。