风暴洋晚期玄武岩厚度及规模研究

风暴洋是月球最大的月海,分布着大面积的晚期(爱拉托逊纪)玄武岩,是研究月球晚期岩浆活动的良好场所.了解月球晚期玄武岩的厚度、体积乃至喷发通量对于了解风暴洋乃至月球晚期的热演化具有重要意义.爱拉托逊纪玄武岩富橄榄石和钛铁矿,其下伏的雨海纪玄武岩富辉石,这两类玄武岩的光谱特征差异十分明显,极易通过高光谱数据进行地层识别.基于月球矿物制图仪(Moon Mineralogy Mapper,M3)数据判断撞击坑是否穿透上覆地层,利用撞击坑挖掘法研究风暴洋爱拉托逊纪玄武岩的厚度,并绘制风暴洋地区晚期玄武岩的高分辨率厚度分布图.结果表明:风暴洋爱拉托逊纪玄武岩的平均厚度约为(24±2)–(88±2)m,最大厚度出现在阿利斯塔克坑(Aristarchus)西部,大多超过60 m,最小厚度值分布于研究区最南部,厚度约为28–31 m.嫦娥五号预定着陆区(吕姆克山,Mons Rumker)附近的厚度约为31–38 m.马里厄斯坑(Marius)以东的区域厚度约为35–45 m,远小于Weider等人所估测的100–300 m.风暴洋地区暴露的爱拉托逊纪玄武岩总体积约为1.39×10~4km3,仅占风暴洋地区玄武岩总体积的1.6%,表明爱拉托逊纪玄武岩浆活动较之雨海纪已极大减弱.     

基于遥感探测数据的月球玄武岩分类研究进展

月球玄武岩是月球岩石构成的重要种类之一,出露月表面积占全月表的17%,主要填充在月球正面的大型平坦盆地中。月海玄武岩被认为是来源于早期岩浆分异作用产生的月幔堆积物重熔,在超压作用下喷出月表,因而较为年轻,较少受到大的撞击扰动,保存的信息较为完整。不同的玄武岩地质单元的时代、分布和体积提供了月幔熔融作用的时空分布记录,有助于理解月幔演化、月球内部成分结构和物质组成,具有十分重要的研究价值。介绍了玄武岩的探测背景,以及主要组成矿物的结构、化学成分及光谱表现,重点介绍了基于遥感探测数据的玄武岩分类情况,并总结了目前研究成果中存在的不足。     

火星陨石NWA 8716的岩矿学特征及粗粒橄榄石斑晶的来源

火星陨石可以为研究火星岩浆演化过程提供直接证据并限制其源区特征.通常认为含粗粒橄榄石斑晶辉玻无球粒陨石携带有火星原始地幔的信息,因此选取该类样品Northwest Africa (NWA) 8716为研究对象,进行岩相结构及矿物成分分析. NWA8716由橄榄石、辉石、填隙状熔长石以及其他次要矿物组成.其中橄榄石颗粒有两种级别的粒径,长轴分别约为0.5–1.8 mm和50–400μm.较小橄榄石斑晶内部的熔体包裹体和NWA 8716全岩成分(计算值)均显示明显的轻稀土元素亏损([La/Yb]CI值为0.06–0.1),说明NWA 8716源于一个亏损的火星岩浆池.粗粒橄榄石斑晶的来源对衡量该样品是否能够代表原始熔体成分非常重要.对橄榄石晶体的粒径统计分析发现,粗粒橄榄石斑晶应为堆晶.进一步对铁-镁以及稀土元素分配特征的计算表明NWA 8716并非形成于一个封闭系统,但是计算所得原始熔体成分与全岩成分差异不大,因此粗粒橄榄石斑晶应当来源于与母岩浆成分相似的熔体.总的看来, NWA 8716应当来源于亏损型火星幔源区且演化程度较低.     

寺巷口普通球粒陨石的热变质和冲击变质历史研究

寺巷口陨石是一块经历强冲击变质的普通球粒陨石.系统研究陨石主体和冲击熔融脉的岩相学和矿物学.该陨石中球粒较少且轮廓和内部结构均模糊不清,基质重结晶程度高,橄榄石和辉石的成分非常均一.单斜辉石-斜方辉石矿物对计算得到的平衡温度峰值为891 4-36°C.说明寺巷口陨石的热变质程度与6型一致.陨石主体中的橄榄石具有明显的波状消光和面状变形裂隙,熔长石广泛存在,在冲击熔融脉中含有粗粒的林伍德石和镁铁榴石以及细粒的高压矿物组合,这些特征预示了寺巷口陨石经历了S6级的冲击变质作用且形成冲击脉的峰期压力可能在20 GPa-24 GPa左右,而温度可能高于2000°C.冲击熔融脉中自磷钙矿和铬铁矿的存在可能是因为经历了较长的退火时间,导致其高压矿物的回退.     

X-Wind模式下对宁强碳质球粒陨石光学特征的重新认识

宁强碳质球粒陨石非偏振光、偏正光、反射光下的矿物、组构的光学特征中蕴藏着丰富的有关太阳星云演化初期不挥发组分吸积时的动力、温度、压力、介质信息．在宁强陨石双面抛光片中,矿物组构混杂堆积的构造反映了太阳星云吸积盘上极弱的机械动力环境和近物源吸积作用;外形不规则,边缘参差的矿物集合体和矿物碎片应该是抛落时碰撞破碎的球粒,这些球粒形成于X-Wind模式中的X-区,并被双极喷流抛落到太阳星云的不同部位;在透射光下,从宁强陨石中首次发现存在有玻璃、结晶、及气相包裹体,它们可以反映出太阳星云演化过程中的物质成分、热力学、动力学信息,应该引起重视．实验观察中还发现同一个球粒中锯齿状缝合线连接的橄榄石栅条和橄榄石颗粒．诸多现象需要理论物理、天体物理观察和天体化学实验的科学家共同努力去探讨.X-Wind模式中许多细节有待天体化学实验去检验、补充和完善．     

猎户座分子云团中弥散电离介质的视向速度及线强度比分布

恒星形成区是研究恒星形成物理过程最重要的天体物理实验室. 猎户座分子云团是研究各种质量恒星形成和相关年轻恒星性质的一个著名天区. 通过对恒星形成区的光学光谱分析, 可以获取其内部热电离气体的运动学和化学性质. 基于国家大科学装置郭守敬望远镜(LAMOST)的光谱观测数据, 从LAMOST I期光谱巡天数据中筛选出8个指向猎户座分子云团的观测面板, 获取了1300多条针对猎户座分子云团内弥散电离介质的有效光谱. 选取不受星际介质污染的背景天光光谱构建超级天光, 对这些光谱数据做减天光处理, 并进一步测量其发射线性质,包括Ha、N Ⅱ] λ 6584、[S Ⅱ]λλ 6717和6731等发射线的中心波长和积分流量等.最后给出猎户座分子云团内弥散电离介质的视向速度和线强度比分布情况.     

星系群中活动星系核的比例研究

相对于大量X射线辐射显著而无光学发射线的活动星系核(AGN),已被光谱证认了的X射线选AGN可能尚处于黑洞显著增长的高吸积率演化阶段,因而具有明显的光学发射线特征.利用COSMOS(Cosmological Evolution Survey)天区深场多波段测光和光谱数据,在红移范围为0.1z1.0的星系群成员星系样本中寻找具有光学发射线特征的X射线选AGN.研究发现,星系群中的绝大多数这类AGN(约96%)是窄发射线AGN,星系群中AGN比例普遍低于1%,且随着红移有微弱的上升趋势.     

类星体SDSS J2220+0109中特殊吸收线系统的发现与研究

斯隆数字巡天光谱数据中发现,类星体SDSS J2220+0109光谱中同时出现如下极为罕见的吸收线:氢巴尔末线Hα和Hβ,亚稳态He I* λλ3889、3189tt,CaⅡH、K,以及来自FeⅡ*能级的波数分别为7 955 cm~(-1)、13 474 cm~(-1)和13 673 cm~(-1)的众多吸收线.上述吸收线具有相似的速度结构,线宽达1 500 km·s~(-1),相对于发射线表现出蓝移.研究结果表明,这些吸收线很可能来自部分电离区,密度n_E≈10~6cm~(-3),柱密度N_(H I)≈10~(21) cm~(-2),Lyα共振散射对氢原子的激发起重要作用.SDSS J2220+0109斯隆r星等为16.56 mag,是探索活动星系核中特殊吸收线起源的理想实验室.将来的紫外光谱观测可以更加准确决定吸收气体的密度、柱密度、电离参数等物理性质;光学光谱监测有助于限定吸收线的产生机制.此外还发现,SDSS J2220+0109中的FeⅡ发射线显著区别于典型的窄线赛弗特Ⅰ型星系ⅠZw 1,很可能来自低密度气体,进一步研究有助于理解类星体中FeⅡ发射线的起源.     

窄线赛弗特Ⅰ型星系中可能具有吸积盘热辐射起源的软X射线超

理论上,低质量高吸积率活动星系核的标准吸积盘黑体热辐射有可能形成软X射线波段的超出。然而,活动星系核的软X射线超温度为0.1 keV左右,显著高于标准吸积盘理论预言的最高有效温度。只有Yuan等人在2010年报道的RX J1633+4718是一个例外,其软超温度为32.5_-6.0^+8.0 eV,显著小于0.1 keV,并与吸积盘理论预言的温度相符;此外,其光度也符合吸积盘的理论预期。因此该软X射线超很可能起源于吸积盘的热辐射。这一类源对于吸积盘理论和软X射线超的研究都有重要意义。文中使用ROSATPSPC数据,在所有已知的窄线赛弗特Ⅰ型星系（Narrow Line SeyfertⅠgalaxies,NLSIs）中寻找类似于RX J1633+4718的源,即软X射线超可能起源于吸积盘热辐射的源。分析了150个源的245条光谱,其中58个源的90条光谱具有显著的软X射线超。样本中软X射线超温度分布的平均值T_soft为0.10keV,标准偏差为0.03 keV。除了RX J1633+4718外,只有3个源的软X射线超温度小于60 eV,而且温度接近吸积盘最高温度。这个结果表明,类似于RX J1633+4718的具有低温软X射线超的源很稀少。最后,在具有黑洞质量估计的26个源中,软超温度与黑洞质量M_BH、爱丁顿比L/LEdd及预期吸积盘最高温度T_max都没有明显的关联性,与前人的结果一致。     

利用Arecibo射电望远镜河外21-cm巡天数据进行中性氢吸收线的探测研究

利用Arecibo射电望远镜40%的ALFALFA(Arecibo Legacy Fast Arecibo L-band Feed Array)河外中性氢巡天数据,探讨了进行中性氢吸收线"盲寻"的过程与方法,并给出了搜寻吸收线的一些初步结果:(1)探测到的中性氢吸收源的数量共有10个,其中5个为文献中已知源,其余新发现的吸收线源需要进一步的研究与证实.(2)利用探测灵敏度给出了探测区域中性氢柱密度的上限,这些上限的频率统计分布显示阻尼莱曼α吸收线系统(DLAs)中的中性氢气体的平均自旋温度与覆盖因子的比值Ts/f很可能大于500K.射电干扰与驻波是影响Arecibo河外中性氢吸收线探测的两个重要因素,也将进行一定的分析以及讨论相应的解决方法等.正在建设中的500 m口径射电望远镜FAST(The Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)与Arecibo射电望远镜属于相似类型,但在灵敏度、频带宽度、观测天区范围等方面都将有较大的提高,结合目前的研究进展对将来FAST在中性氢吸收线方面的研究也给出了一定的展望.     

1983年6月11日月全食日冕凝聚区光谱分析

在凝聚区旋转对称假设下,对1983年6月11日日食日冕凝聚区的光谱进行了分析处理,得到电子密度和温度在凝聚区内的分布.凝聚区中心电子密度比边缘大.不同线对得到的电子密度最大值在1.7～3.5×10~9cm~(-5)之间,而温度场则基本上是均匀的,其值在1.7～2.7×10~6K之间.湍流速度为15～35km/sec.凝聚区与宁静日冕的相对系统流不大于15km/sec.对仪器轮廓的讨论表明其对本身较宽的冕线影响很小.     

EPIC 202060577的双星解轨和物理参数研究

EPIC 202060577是一个包含B型子星的食双星系统.根据K2测光数据获得了45个次极小时刻,确定其轨道周期为1.019648 d并给出了历元公式.基于大天区面积多目标光纤光谱望远镜(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope, LAMOST1,又称郭守敬望远镜)的光谱数据,使用ROTFIT程序获得了目标系统的主星光谱型、有效温度、金属丰度与表面重力加速度,并计算得到了视向速度曲线.通过PHOEBE (Physics Of Eclipsing Binaries)建模程序和emcee (Affine Invariant Markov chain Monte Carlo Ensemble Sampler)拟合程序,对EPIC 202060577进行了轨道求解并分析了RossiterMcLaughlin效应对视向速度曲线的影响.最终结果表明EPIC 202060577是一个质量比q=0.11的分离结构食双星系统(q=M2/M1, M1、M2分别为主星和伴星质量),主星的光谱型为B2/3,主星和伴星的质量、半径和有效温度分别为M1=12.56M⊙和M2=1.39M⊙,R1=4.58Rsun和R2=1.85Rsun, T1=18979 K和T2=8710 K, M⊙和Rsun分别为太阳质量和半径.根据所获得的物理参数,对EPIC 202060577的演化阶段进行了讨论.     

天体高分辨率软X射线光谱的实验测量标定

近年来,利用实验装置测量的原子数据对一些天文观测难题(包括弱线辐射、诊断特征线比的标定和反常线流量比)的解释取得了很大的进展.为测量高电荷铁离子的高分辨率软X射线光谱,在国家天文台EBIS-A平台上设计并搭建了一个超高真空平场光谱仪.在单缝模式下,使用1200槽/毫米变间距的衍射光栅,测量波长为11.5～19.8 nm...     

发射线星系[OⅡ]λ3727/Hα谱线流量比的研究

利用从斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,简称SDSS)第4次释放的光谱数据中选取的10~5个发射线星系样本,研究了[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比与星系尘埃消光、气体电离态和金属丰度的关系.发现尘埃消光改正对[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比影响显著,消光改正前、后的[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比的中值分别为0.48和0.89;尘埃消光改正后,F([O_Ⅱ]λ3727)-F(Hα)的弥散显著减小.贫金属星系的[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比随星系气体的电离度增高而减小,而富金属星系不存在这种关系.另外,[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比与星系金属丰度相关.当12+lg(O/H)8.5时,星系[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比随金属丰度增加而下降;12+lg(O/H)8.5的星系,谱线流量比与金属丰度正相关.最后,利用气体电离度参数和星系的金属丰度,给出了计算不同类型星系[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比的公式.LAMOST望远镜将观测到大量红移z0.4的星系光谱,利用该公式可以给出星系的[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比,从而可以利用[O_Ⅱ]λ3727谱线流量计算z0.4星系的恒星形成率.     

天鹅座X-3 X光子对γ射线的吸收

通过处理天文卫星COS-B的数据,我们首次获得了Cygnus X-3的γ射线像,并且发现了150—5000 MeV高能γ辐射与2—12keV X辐射强度的负相关现象,即X射线高态时的γ辐射比低态时弱. γ-X负相关现象可以用吸积盘X射线冕区中密集的X射线光子对γ射线的吸收作用解释.     

我国探月工程VLBI相关处理机简介

甚长基线干涉测量(VLBI)是重要的射电天文技术,具有极高的空间分辨率,是国际上广泛采用的深空探测器高精度角位置测量手段[1]".相关处理机是VLBI数据预处理的核心设备.由于VLBI观测数据的相关处理具有数据密集和计算密集的双重特点,普通计算机的性能难以达到对数据处理速度的要求,需要有专用的高速硬件数据处理单元来完成相关处理.我国探月工程VLBI地面测控系统中所使用的硬件相关处理机是基于大容量、高性能的在线可编程门阵列(FPGA),自主研制的高速数据处理单元,可以实时处理每台站最高速率达1 Gb/s的数据,其数据处理结果,经过软件验证并与欧空局(ESA)提供的数据进行了比较,结果符合良好.     

御夫座εH_α附近的连续观测

用美国麦克唐纳2.7米望远镜折轴分光仪的Reticon对H_α附近光谱区进行连续18次(3月9日)和6次(3月10日)观测,用计算机绘图和处理,得到了金属线的视向速度,H_α线的轮廓、视向速度、等值宽度的短时标变化.各金属线的视向速度变化很快,但每条线又有不同的变化基点,可以说是“半规则变化”.H_α在紫端有强的发射线,其对应视向速度为-60km/s左右;靠吸收线中心的两侧,各有一条较弱的发射线,对应的视向速度分别为 12km/s和 57km/s,其吸收线中心对应的视向速度为 20km/s左右;H_α的视向速度变化较小.H_α的轮廓变化主要是在两个较强发射的紫翼.对这些结果进行了简要的讨论.     

基于ALMA高分辨率的多谱线数据对 NGC 1068核区中物理性质的研究

利用ALMA干涉阵望远镜(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)的高分辨(～0.2′′–0.7′′)的多谱线数据,包括CO (1-0)、CO (2-1)、CO (3-2)、HCN (1-0)、HCO⁺(1-0)、 HCN (3-2)、 HCO⁺(3-2)、HCN (4-3)和HCO+(4-3),并结合连续谱数据对近邻星系NGC 1068核区的物理性质进行了研究.速度积分强度图显示核周盘(CircumNuclear Disk, CND)呈现不对称的环状结构,尺度～300 pc.各分子谱线均显示, CND上的东发射结(E-knot)比西发射结(W-knot)有着更强的发射,且E-knot处表现出的分子气体的速度比W-knot更高.致密分子气体含量占比(用HCN或HCO⁺不同转动跃迁线与CO (1-0)的积分强度比值表示),以及致密分子气体比值(HCN/HCO⁺)均在CND的东部表现出更高的值,意味着CND东部和西部有着不同的物理环境或化学组成. CO ...     

基于兴隆观测基地80厘米望远镜的CSST无缝光谱地面测试

我国预计2025年发射的巡天空间望远镜(Chinese Space Station Telescope, CSST),主要用于开展大规模的多色成像与无缝光谱巡天工作。发射前需要利用地基望远镜对空间望远镜的光学成像系统、探测器,以及设备长时间运行稳定性进行地面测试。设计了兴隆观测基地80 cm望远镜的无缝光谱地面测试,利用A型恒星、B型恒星和沃尔夫拉叶星HD4004的强吸收和发射线特征,拟合色散方程,并发现色散方程具有空间分布特征。对HR3173的53条数据的零级谱位置信息及色散方程系数进行了二次曲面拟合,并利用该曲面对HR3173零级像位置范围内的HR718数据进行了波长定标,得到的CCD上8×13 pixels范围内的平均视向速度精度为51 km/s。     

同步辐射和费米伽马暴光谱的一致性检验

定义了一个新的量,曲率宽度,去检查同步模型与伽玛射线暴(GRB)光谱的一致性.此量用于测量GRB中辐射能谱(νFν,ν和Fν分别是频率和随频率变化的能量流量)峰值处的光谱拐折锐度.然后使用它检查了理论同步模型与观测到的GRB光谱之间的一致性.首先计算几种典型的同步模型的曲率宽度,包括单能、单幂律和拐折幂律电子同步模型.其次从Fermi/GBM (Gamma-ray Burst Monitor)长GRB时间分辨光谱目录中选择包含1198个光谱的GRB样本,将光谱与常用的经验模型拟合,并计算最佳拟合模型的光谱曲率宽度.通过比较两个曲率宽度,发现大多数样本与同步模型不一致,因为同步模型的光谱拐折比数据的光谱拐折更加平滑.结果表明同步模型很难适合大多数观测到的GRB光谱.此外,在暴脉冲中发现光子流量和曲率宽度之间存在强的反相关性,这表明流量越高,光谱拐折越尖锐,或者与同步模型的偏差就越大.