氢的孪生兄弟：氘

在不到煮熟一个鸡蛋所需的时间里,宇宙大爆炸之后的核反应便产生了化学元素周期表中最轻的原子核。宇宙的最初3分钟见证了氢、氘、氦3、氦4和锂7的形成。天文学家把所有比氦重的元素——从锂开始,到赋予生命的碳和氧以及珍贵的金等——都称为“金属”。     

暗物质：宇宙的秘密

在我们的宇宙中,恒星和行星是随处可见的,除此之外还有大量自由漂浮着的气体云,也涂画在时空巨大的幕布上——我们所能看到的这一切,天文学家称它们为“可见物质”。但你是否知道,这些可见的物质,其实只占了宇宙中全部物质的很少一部分（17％）呢？宇宙中另外那约83％的物质都是我们看不见的,没有人知道它们究竟是些什么。在过去的80多年里,天文学家一直试图对宇宙中这些被称为“暗物质”的成分进行直接的观测,但到目前为止还没有一次获得过成功。     

碳超丰贫金属拐点星的搜寻与丰度分析

碳超丰贫金属星在老年恒星中的普遍存在使得它成为研究宇宙早期形成和演化的重要对象,具有不同中子俘获元素丰度特征的碳超丰贫金属星有不同的起源。不同于已经历挖掘过程的巨星,主序拐点星能很好地在其表层大气保留形成初期的物质,从而可以追溯到更早期的恒星形成化学环境。通过LAMOST巡天数据选源并利用Subaru/HDS进行后续高分辨率光谱观测了12颗碳超丰贫金属星主序拐点星,其中有10颗星是首次被分析。与已有的碳超丰贫金属星主序拐点星观测样本相比,文中的样本包含了更高比例的中子俘获元素不超丰碳超丰贫金属恒星(CEMP-no星),发生在中等程度碳超丰区域,为其起源研究提供了重要数据。对其中6颗CEMP-no星测定了锂丰度,尤其是其中3颗极贫金属星样本,为探讨[Fe/H]-3.0的碳超丰贫金属星拐点星锂丰度特征提供了重要的新观测数据。新增样本验证了CEMP-no星在[Fe/H]～-3.0附近为锂-正常星,与前人结论一致;而新增的两颗CEMP-s星表现出了中等锂丰度,介于之前的较大锂丰度范围,研究为CEMP-s和CEMP-no的分类提供了辅助约束条件。     

暗物质——我们究竟知道些什么？

神秘而不可见的物质维系着宇宙,使我们生存的世界免于分崩离析,但它们到底是什么？ 宇宙并不遵循“所见即所得”的原则。事实上,我们所看到的物质——恒星、气体和尘埃——仅仅占据了宇宙物质质量的10％左右。这些可见的普通物质由质子、中子和电子组成。科学家们把它们称为“重子物质”,因为质子和中子在亚原子粒子中被称为“重子”。宇宙物质的其余90％则是“暗物质”,它们包围着宇宙中的每一个星系。     

宇宙信息

我们很可能生活在一个“纤维状的”宇宙中。欧南天文台甚大望远镜(VLT)的最新观测支持最早的星系是在一个三维宇宙网里构成的计算机模型。 过去二十年,宇宙学家用大型计算机和复杂软件模拟了早期宇宙的不同形式。根据大爆炸后不同的初始条件,大型计算机能够在几天的时间里再现数十亿年的宇宙演化。     

为什么我们需要暗物质?

暗物质既是宇宙必需的组成部分,更是一个依然扑朔迷离的难题。根据对宇宙大爆炸余辉——微波背景辐射——的研究,你、我、每一件日常用品、行星、恒星、星云和星系等,我们周围可见的所有物质仅占据宇宙质量能量的4.9%。与之形成对比的是,暗物质占据了宇宙的26.8%,是普通物质的5倍多,但它们的本质至今不明。     

地基光学天文望远镜新进展

天文学是人类认识宇宙的一门自然科学,其内容是观测研究各种天体和天体系统的位置、运动、分布、结构、物理状态、化学组成及起源演化规律等。中国古代人们就对天文和宇宙有了一定的认识,从古人对字宣的定义“四方上下曰宇,往古来今曰宙”,可以看出字宙包含了所有的空间、时间、物质和能量。而现代天文学的主要分支包括天体测量学、天体力学、天体物理学、天文学史。     

恒星锂丰度研究进展

锂是少数几种在大中生成的元素之一,研究锂丰度对于探讨各种元素核合成理论以及星系的早期化学演化规律都具有十分重要的意义,阐述了有关恒星（类太阳星,晕族恒星和主序前得）及星团锂丰度的新近观测结果。介绍了在锂的核合成理论研究方面非局部热动平衡效应的影响及锂在恒星演化中的衰竭机制等理论的研究进展和存在的问题。     

字宙 最终命运如何？

上个世纪,天文学家有力地证明,我们现在居住的宇宙起源于大约138亿年前发生的一次“大爆炸”。大爆炸之后不久,基本粒子和简单的原子（氢和氦）形成。宇宙在膨胀中冷却,当温度降到足够低时,恒星得以形成。在这些恒星的核心发生的核聚变产生了很多新的元素,如碳、氮、氧等。另外一些我们生活中常见的元素,比如铁,则是在更加猛烈的超新星爆发中产生的。与此同时,宇宙中出现了行星、白矮星、中子星和黑洞等各种天体。今天,新的恒星依然不断从大爆炸、恒星风和超新星爆发所遗留的气体中产生出来。现在的宇宙似乎有利于行星的形成和生命的发展,不过在遥远的将来,情况将发生戏剧性的变化。     

宇宙信息

本期宇宙信息选择了“老星系里的年轻恒星”“一个形成中的外星行星”“正在实施的新的彗星探险计划”等新颖而有趣的话题。     

暗物质研究与探测

暗物质是一种神秘莫测的不可见物质,它几乎占据了宇宙1／4的物质和能量,但是除了引力作用之外,它们和“常规”物质不发生任何相互作用。科学家们之所以提出宇宙中存在暗物质,并不是因为他们“看见”了暗物质,而是通过看不见的暗物质对可见物质施加的引力影响间接地获得关于它们的信息。     

尘埃讲述的恒星葬礼

大约六七年前,在韩剧《来自星星的你》大热的时候,不少热爱天文的人都会笑着和旁人介绍说:其实,我们每个人都是来自星星的你。为什么?因为宇宙大爆炸之初,茫茫的空间中只有氢、氦和少量的锂。     

行星科学与深空探测（一）——行星科学的起源发展及重要性

行星是在宇宙演化到一定的时间后形成的,它是天体形成的重要类型。与星系宇宙以及恒星不同,行星由于其质量相对较小,因此其演化也有其特殊的过程,比如,总体来讲没有像宇宙、星系和恒星那样,物质与性态变化那么剧烈。行星的形成和演化有其自己独特的规律。行星科学研究是人类在全面认识宇亩演化过程中不可缺少的环节,是天文学的重要分支学科。     

超星系团的宇宙乐章

天文学家正在努力了解宇宙的大尺度结构——它们是如何形成以及是如何影响宇宙膨胀的？ 在最大的尺度上,我们的宇宙看上去就犹如午后无风的湖面,平静、波澜不惊。但是在数亿光年或者更小的尺度上,宇宙则呈现出了物质和巨洞之间的随机、混杂分布。这是一个物质聚集成团的宇宙。     

星系探秘：恒星从何而来（2）

纷乱的气流和庞杂的星际尘埃,以及恒星形成时的猛烈星风,宇宙中所有最纷繁的元素仿佛都被凝聚于大质量恒星的“育婴室”,所以我们才能欣赏到像猎户座大星云和船底星云那样极尽奢华而又震撼人心的宇宙风景。但同时,混乱而繁杂的环境对天文学家们研究这些大个子恒星的身世之谜平添了诸多障碍。     

宇宙γ射线爆的恒星“超耀斑”模型

对宇宙γ射线爆提出了如下的模型:宇宙γ射线爆发类似于太阳耀斑过程,但猛烈程度大得多,爆发时贮存在“超耀斑”内的磁能转化为电子的动能,大量高能电子在一个很短的时间内从“超耀斑”飞出;这些高能电子在通过恒星周围的光子气体时,与光子气体相互碰撞,产生逆康普顿光子,形成γ射线爆.根据这一模型推导了γ射线爆的时间轮廓、能谱等的表达式,并对1972年4月27日事件作了应用.计算结果表明:磁白矮星上的“超耀斑”可能是宇宙γ射线爆的源.     

等离子天体物理学与现代等离子体宇宙观

现代科学表明宇宙中99%以上的可观测物质都处于等离子体状态,从小尺度的微观粒子动力学集体过程与能量转换机制到大尺度的宇宙等离子天体结构状态与爆发活动现象,都是等离子天体物理学的研究课题.从宇宙演化历史、大尺度结构形成以及爆发活动现象等方面,系统地论述了等离子天体物理学在现代天文学发展以及现代等离子体宇宙观形成中的重要作用.同时,结合空间卫星科学探测研究及其对现代天文学的巨大影响,进一步阐述了地球磁层和日球层等空间等离子体实地探测研究在等离子天体物理学研究中所扮演的“天然实验室”的独特作用.     

漫谈粒子和宇宙

从微观世界到无垠的宇宙,存在着各种各样的物质,物质究竟是由什么组成的呢？作者将以漫淡形式的系列文章介绍人类从微小的粒子到大宇宙的认识历程,从阴阳五行到古老的四元素说。     

谈反粒子、反物质及反宇宙

谈反粒子、反物质及反宇宙·冯占良·宇宙是由物质构成的，但是物质的的性质和形态千差万别。科学家们在探索宇宙奥秘的同时，在微观世界里也不断取得令人鼓舞的新发现，他们或者成功地制成了一个原子核极不稳定、存在若干毫秒之后即自行分解的新重化学元素，或者找到一个...     

贫金属星——记录宇宙年龄的“活化石”

晴朗的夜空,繁星点点。这些宇宙间的天体——恒星,不仅仅赋予我们奇妙的美丽星空,更为我们开启了一扇窗口,去揭开宇宙从诞生一直演化到今天的奥秘。 20世纪天文学的一项重要发现就是人们认识到在银河系中数以亿万计的恒星,并不都是和太阳一样具有相同的化学组成。其中有一类恒星,它们的大气中重元素（如铁元素等）的丰度远比太阳低得多,从而能够为探究现代天体物理中许多未解之谜提供非常重要的科学证据和解释。这类特殊的恒星群体就是今天我们介绍的主角：记录宇宙年龄的“活化石”——贫金属星。