球状星团成员星的空间相关性分析

以球状星团NGC (New General Catalogue) 104、NGC 5139、NGC 6121为实验样区, 选取了视差等10个恒星参数, 通过引入地学中的空间分析理论和相应的分析框架为定量描述球状星团成员星的空间分布特征提出了一种基于地学的研究范式. 通过计算全局和局部莫兰(Moran)指数得到球状星团成员星各恒星参数的空间分布特征. 研究结果表明: 球状星团NGC 104、NGC 5139、NGC 6121成员星的各恒星参数在总体上呈现出空间正相关特性, 表现出空间集聚特征, 但不同恒星参数之间存在差异; 局部空间分布也呈现聚集特征, 而不同的成员星呈现出不同的空间分布特性和趋势. 总体而言, 用地学空间相关分析系统地定量化描述球状星团成员星空间分布特征, 能够为球状星团的研究提供新的思路.     

FSRQ 0208-512的光学波段长周期光变分析和色指数变化研究

从SMARTS (The Small and Moderate Aperture Research Telescope System)数据库,收集到了平谱射电类星体(FRSQ) 0208-512天体光学波段B、 V、 R的观测数据,数据从2008年2月–2017年8月,时间跨度近10 yr.分别获得了光学B波段数据627组、V波段数据634组、 R波段数据639组.通过加权小波Z变换法(WWZ)和蒙特卡洛模拟的LombScargle periodogram (LSP)方法研究得出了如下结论:(1)在两种方法中都得到了光学B、V、R 3个波段有可能存在396 d左右约为1.08 yr的周期性光变;(2)得到了B波段星等B与光学波段色指数(B-V)呈正相关关系,当B星等越小时色指数(B-V)越小,即越亮越蓝;(3)通过光学3个波段的1.08 yr的长周期光变得到天体中心黑洞质量M约为0.12×106M⊙,辐射区半径RM=1.052×108km,其中M⊙为太阳质量.     

Blazar天体的红外偏振和变化研究

利用多波段同时性观测数据,研究了Blazar天体的近红外波段偏振与光学波段偏振的关系,发现两个波段的偏振度和偏振角之间都存在着很强的线性相关性．另外,两个波段的辐射流量也强烈相关．结果表明Blazr天体的近红外辐射主要来自于相对论电子的同步辐射,且与光学波段辐射来自于同一辐射区域．另外,利用2MASS数据还研究了近红外波段3个色指数J-H、H-K和J-K之间的相关性,发现J-H和H-K都与J-K强相关,但J-H与H-K之间没有相关性．最后研究了色指数-星等关系,表明在近红外波段Blazar天体变亮时谱形变平．     

基于无量纲的轨道参数开展卫星性质统计研究

目前已发现了285颗围绕太阳系八大行星公转的卫星, 它们的轨道和物理性质呈现了丰富多样性. 目前为止, 几乎所有的卫星研究工作都基于单个卫星系统或者卫星群, 似乎缺少统一的研究. 提出了一个新的与行星性质无关、只与恒星半径有关的轨道参数n, 定义为以太阳半径为单位的轨道半长轴的自然对数. 不同行星的卫星的n值都存在双极分布, 绝大部分卫星在$n\gtrsim2$区间, 其次在$n\lesssim-1$区间, 位于中间区域的行星则很少. 从卫星物理参数和轨道参数与n的关系中发现, 分属六大行星的卫星有明显的共同特征. 首先, 轨道偏心率和轨道倾角偏大的卫星的n值都在3.5左右, 它们都是巨行星的不规则卫星. 其次, n值在-1和1之间的卫星绝大部分体积大、质量大、反照率高、自转速度慢. 从文献中找到11颗系外卫星候选体, 获得了它们轨道n值和卫星质量, 发现后者也是在-1< n< 1区间最大,其他区间偏小.这些统一的 规律暗示,太阳系内不同行星的卫星形成机制以及太阳系外卫星的形成机制可能一样或类似.     

太阳与地磁活动的1.3–1.7 yr振荡关系分析

太阳和地磁活动中的1.3–1.7 yr周期研究对于理解日地空间耦合系统中可能发生的物理过程十分重要.黑子是太阳光球层上最突出的磁场结构, Ap指数则是表征全球地磁活动水平的重要指标.使用同步压缩小波变换得到太阳黑子数和地磁Ap指数的1.3–1.7yr周期,并用互相关方法分析研究它们之间的相位关系.结果如下:(1)太阳黑子数和地磁Ap指数的1.3–1.7 yr周期呈现间歇性的演化特征,且随着时间的变化而不断变化;(2)地磁Ap指数在奇数活动周比相邻的偶数活动周的周期分量更高,表现出上下波动的变化特性;(3)地磁Ap指数和太阳黑子数的相位关系不是一成不变的,在大多数情况下地磁Ap指数滞后太阳黑子数,仅在第18和第22活动周黑子数在相位上滞后.     

基于深度学习的太阳F_10.7辐射通量的短期预报研究

F_10.7太阳辐射通量作为输入参数被广泛运用于大气经验模型、电离层模型等空间环境模型,其预报精度直接影响航天器轨道预报精度.采用时间序列法统计了太阳辐射通量F10.7指数和太阳黑子数(SSN)的关系,给出了两者之间的线性关系,在此基础上提出了一种基于长短时记忆神经网络(Long and Short Term Memory,LSTM)的预报方法,方法结合了54 d太阳辐射通量指数和SSN历史数据来对F_10.7进行未来7 d短期预报,并与其他预报方法的预报结果进行了比较,结果表明:(1)所建短期预报7 d方法模型的性能优于美国空间天气预报中心(Space Weather Prediction Center, SWPC)的方法,预测值和观测值的相关系数(CC)达到0.96,同时其均方根误差约为11.62个太阳辐射通量单位(sfu),预报结果的均方根误差(RMSE)低于SWPC,下降约11%;(2)对预测的23、24周太阳活动年结果统计表明,太阳活动高年的第7 d F10.7指数预报平均绝对百分比误差(MAPE)最优可达12.9%以内,低年最优可达2...     

近地小行星(10302) 1989 ML和(4660) Nereus的轨道特征及演化分析

近地小行星(10302) 1989 ML和(4660) Nereus作为下一代深空探测的候选目标一直备受关注. 在考虑太阳系主要天体的动力学背景下, 通过计算最大Lyapunov指数(MLE)及MEGNO (Mean Exponential Growth factor of Nearby Orbits)指数讨论它们的稳定性. 同时, 对每个小行星, 在其观测误差范围内按多元正态分布各选取1000个克隆粒子, 通过统计分析显示这两个小行星在10万年内可能的运动范围, 给出半长径-偏心率空间中的出现次数分布图, 并统计小行星与地球或其他大行星之间的密近交汇及碰撞的概率. 此外还对这两个小行星的标称轨道进行长期共振、Kozai共振及平运动共振的动力学分析. 综上得出结论, 1989 ML处在平运动共振主导的区域, 发生密近交汇的概率较小, 从而其轨道相对较稳定; 而Nereus处在地球的密近交汇区域, 轨道极不稳定.     

同等质量下盘状星系的颜色-尺度关系

挑选Sloan数字巡天第7次释放数据(SDSS DR7)的主星系样本中近邻的、面向的盘状星系作为星系样本,统计研究了在恒星总质量相等的情况下盘状星系的颜色和尺度之间的相关性,并对相关性的真实性进行了检验.发现对于同等质量的盘状星系,u-r颜色与尺度相关性很弱,而g-r、r-i、r-z颜色与尺度负相关,即星系的尺度越大,颜色越蓝.该结果意味着盘状星系的质量分布对其恒星形成历史影响很大,物质分布越延展的星系,其演化越慢.     

3颗脉冲星自转性质的研究

正常脉冲星和亳秒脉冲星都表现出计时噪声.脉冲星的自转变化是造成计时噪声的重要原因之一.通过联合新疆天文台南山25m射电望远镜和澳大利亚Parkes64m射电望远镜的脉冲到达时间数据,使用脉冲星计时的方法对PSRJ1539--5626、J1832- -0827和J1847- -0402的自转进行分析研究,它们在到达时间残差上均表现出很强的计时噪声,低频噪声的功率谱分别符合谱指数为-6、-6、 -4.5的幂律,功率谱强度分别为1.77 x 10^-17 yr³、4.43x 10^-18 yr³和2.09x 10^-18yr3.这3颗脉冲星在自转频率1阶导数的变化上都表现出较为明显的振荡,振荡幅度分别为0.61(3)x 10^-15s^-2、0.54(5) x 10^-16s^-2和0.11(2) x 10^-15s^-2 (其中括号内数字代表末位数字的有效误差,下同),自转频率1阶导数振荡变化的相对大小分别是0.75(5)%、0.035(9)%、 0.076(2)%.利用Parkes 64 m射电望远镜的观测数据,分别获得了这3颗脉冲星积分脉冲轮廓及其半高全宽,发现3颗脉冲星的脉冲轮廓的宽度均有一定 的变化,变化幅度分别为0.0028(6)、0.00059(3)和0.00011(4)个相位.没有探测到自转减慢率的变化与辐射变化之间存在明显的相关性.     

OJ287双黑洞轨道计算:3.5阶后牛顿近似

大质量双黑洞OJ287是一个强引力辐射源.为了探测其引力波信号,需要知道波形,而这主要是由轨道运动所决定.为此,从广义相对论3.5阶后牛顿近似的运动方程出发对OJ287的轨道进行仔细研究,取大黑洞位置固定作为近似,给出了后牛顿近似下3.5阶的次黑洞轨道解,比他人2.5阶的工作高了一阶.次黑洞撞击吸积盘面到光学爆发存在时间延迟,这对于确定轨道参数有很大影响.利用径向距离与爆发时间关系的线性模型,对最近7次爆发时刻的观测值拟合,给出了更精确的OJ287双黑洞的轨道参数及其运动轨道.分析了计算结果,研究运动特征,并且发现了两个新性质:次黑洞进动在初期增加,在晚期接近并和时,进动达到最大值,然后减小并越过0而趋于负值.尚不能确定晚期的这个行为是否由3.5阶近似不够准确所造成.运动方程中耗散性的辐射项,后牛顿2.5阶和3.5阶的系数具有相反的符号.这意味着3.5阶项反而是从外界吸收能量.但2.5阶与3.5阶之和仍然是向外辐射引力波的,体系能量变化率为负.这个工作的计算结果可以用来更精确地计算OJ287的引力辐射.     

Acceleration of Numerical Integration of the Equations of Motion of Asteroids

Solar System Research - Finding and studying possible collisions of asteroids approaching the Earth requires a significant amount of computation. This paper describes the R0 program created to...     

Equation of state and anisotropy of pressure of magnetars

Magnetars are the neutron stars with the highest magnetic fields up to 10¹⁵–10¹⁶ G. It has been proposed that they are also responsible for a variety of extra-galactic phenomena, ranging from giant flares in nearby galaxies to fast radio bursts. Utilizing a relativistic mean field model and a variable magnetic field configuration, we investigate the effects of strong magnetic fields on the equation of state and anisotropy of pressure of magnetars. It is found that the mass and radius of low-mass magnetars are weakly enhanced under the action of the strong magnetic field, and the anisotropy of pressure can be ignored. Unlike other previous investigations, the magnetic field is unable to violate the mass limit of the neutron stars.     

Observations of the intensity of the penumbra of sunspots

Observations of the penumbral intensity of sunspots in 13 wavelength regions are presented. In 4 wavelength regions 54 sunspots are measured. In the other wavelength regions the number of sunspots considered ranges from 3–19.The penumbral intensity alters with position within the spot. This intensity variation is found to be comparable with the change in intensity from one spot to another. The penumbral intensity is found to be independent of spot size in the sample considered.The penumbra model of Kjeldseth Moe and Maltby (1969) with = 0.055 is supported by the measurements.     

A survey of orbits of co-orbitals of Mars

Many asteroids with a semimajor axis close to that of Mars have been discovered in the last several years. Potentially some of these could be in 1:1 resonance with Mars, much as are the classic Trojan asteroids with Jupiter, and its lesser-known horseshoe companions with Earth. In the 1990s, two Trojan companions of Mars, 5261 Eureka and 1998 VF₃₁, were discovered, librating about the L₅ Lagrange point, 60° behind Mars in its orbit. Although several other potential Mars Trojans have been identified, our orbital calculations show only one other known asteroid, 1999 UJ₇, to be a Trojan, associated with the L₄ Lagrange point, 60° ahead of Mars in its orbit. We further find that asteroid 36017 (1999 ND₄₃) is a horseshoe librator, alternating with periods of Trojan motion. This asteroid makes repeated close approaches to Earth and has a chaotic orbit whose behavior can be confidently predicted for less than 3000 years. We identify two objects, 2001 HW₁₅ and 2000 TG₂, within the resonant region capable of undergoing what we designate “circulation transition”, in which objects can pass between circulation outside the orbit of Mars and circulation inside it, or vice versa. The eccentricity of the orbit of Mars appears to play an important role in circulation transition and in horseshoe motion. Based on the orbits and on spectroscopic data, the Trojan asteroids of Mars may be primordial bodies, while some co-orbital bodies may be in a temporary state of motion.     

Graphical representation of periodic motion of the line of nodes of the Moon

In the text-books of astronomy, sections generally related to the Moon deal with the orbital elements of the Earth-Moon system such asa, e, i, , and the time of perigee passage. While the MEAN of the first of the three elements do not vary, mean longitude of the ascending node-mean longitude of the lunar perigee and the time of perigee passage undergoes secular as well as periodic changes due predominantly to the action of the Sun's gravitational attraction. While to a certain degree, explanations related to the calculation of the lunar orbit parameters are given, not a single graphical representation of these short- or long-periodic changes are presented. We allow the number of data related to these periodic changes must cover a large span of time; and if regression of the line of nodes or advances of the line of apses are to be graphically seen, data covering 18.61 and 8.85 yr, respectively, are needed. In this work we particularly aim at the graphical representation of the periodic changes of the line of nodes.