天体物理学专业（学术）

【星级研究领域】

1。二进制恒星进化的基本物理过程

天空中约有一半的恒星是二进制恒星，大质量恒星中二元恒星的比例可以达到70％。在重力和相互作用的作用下，二进制恒星的两个儿子彼此相互绕，这使得二进制恒星的演变与单星的演变完全不同。二元进化解释了恒星世界中的大多数奥秘，并且可以形成一些重要的天体，例如IA型超新星，恒星双黑洞等，它们与宇宙学和引力波天文学密切相关。潮汐和物质交换是二进制恒星之间最常见的相互作用。二进制恒星之间物质交换的动态稳定性，以及在动态不稳定和进化过程时形成的常见覆层是两个基本上未解决的问题，在二进制恒星进化论中。这项研究方向主要通过建立物理模型来研究两个二进制恒星的两个基本未解决的问题，还研究了二进制恒星之间发生的一些物理过程，例如非保守物质交换（一个恒星的丢失（另一个恒星的丢失），另一个恒星无法完全积聚另一个恒星，角动量损失方法，星际风能吸引力等。目前平衡模型，将二进制恒星快速物质损失的物理结构变化与轨道系统的演化以及物质交换的边界条件的假设，在研究快速二元恒星的快速物质交换问题时，降低了难度和尺寸。

2。双星家庭综合

二进制恒星家族合成是指数百万恒星的演变，同时根据恒星的演变（二进制恒星）的一般定律，获得了某种类型或几种类型的恒星的整体特征，并同时跟踪某些复杂恒星系统的个体行为。在1990年代，随着国际天文观察方法和方法的巨大变化，关于二元星系的合成的研究发展并逐渐成为Star 的重要组成部分。目前，二进制恒星家族的合成是在大数据时代研究特殊恒星的通用方法。云南天文台的大型样品星进化组是关于二元星家族合成研究的先驱之一。它为世界上二元星恒星家庭综合的发展做出了重要贡献。它已经使用二进制明星家族合成方法来实现国际领先的研究结果，以研究特殊恒星，例如钡恒星，，IA型型前期恒星，X射线二进制恒星，并促进了二进制恒星在Star家族和星系研究中的应用。

3。进化星家族综合

由于银河系很远，很难直接分解为恒星，因此只能通过将各种恒星家族组件的合成效应与星系的积分计量和光谱特性进行比较来确定。进化星家族综合方法使用恒星进化理论，随着时间的推移，在英雄图上，在英雄图上具有各种初始质量和化学成分的恒星分布，并通过星光谱库将其转换为诸如光度计和有效温度之类的物理量。然后，在基本的假设（例如初始质量函数和恒星形成速率）下，根据某种算法获得了积分特征（例如星团或星系的光谱）的演变。关于云南天文台进化星家族综合模型和方法的研究始于2000年，这是第一个比国际市场提前4 - 5年将二进制明星纳入该模型（2004年，模型）。二元相互作用可以产生一些天体，并具有很高的温度。这些物体对星系积分谱的短波部分有重要贡献。近年来，该模型已不断改进和优化，并添加了动态效应，并已应用于相邻星系的研究，包括星系参数测定，星系形成，进化，HII区域等。

4。基于CSST的二进制明星科学研究

我国独立开发的大型区域多目标纤维光谱天文望远镜可以同时观察4,000个目标来源。截至2019年3月，已经发布了1125万光谱数据（DR6），其中937万个高信噪比光谱（S/n> 10）达到937万，世界上最大的星形桌有636万套星星参数，同时也发布了。中国空间站多功能光学设施（CSST）预计将于2024年推出，波长覆盖率为255-1,000 nm。预计将在十年的天空巡逻队中获得数十亿颗恒星和数亿星光谱的计量数据。 CSST的高空间分辨率和极深的巡逻深度使我们不仅可以观察到银河系，而且可以观察到数百个相邻星系中的单星，例如仙女座和三角形星系。该研究方向主要对二进制恒星的比例，轨道周期分布，质量比分布及其对金属丰度和恒星光谱类型的依赖性进行全面统计分析，这是通过在第二阶段观察分辨率调查的。基于CSST参数设置，对CSST二进制恒星进行了科学研究，包括二进制家族的基本特性，光谱二进制恒星，由二进制恒星进化形成的特殊恒星，超高速恒星等。

5。IA超新星和爆炸的前身

通过IA型超新星的范围，人们发现宇宙正在以加速的速度扩展，并引入了暗能量的存在。现在，人们正在使用IA型超新星来测量深色能量状态及其演变的方程。同时，IA型超新星还用于验证一般相对论的基本假设，而IA型超新星是星系化学演化中铁元素的主要来源。物理本质，IA型超新星来自碳 - 氧白矮人的热核爆炸。由恒星进化形成的白色矮人的峰值质量约为0.6太阳能质量，远低于最大稳定质量的白矮人（质量极限）。因此，白矮人需要增加质量。当它们达到最大稳定质量极限时，内部点燃不稳定的热核燃烧，产生了大量的56ni，并立即将整个白色矮人吹到碎片上。白矮人（前身恒星问题）和爆炸过程的质量增加过程是IA型超新星研究领域中最核心的问题。云南天文台IA型超新星的研究主要包括恒星的初始终止质量关系（这种关系决定了白矮人的诞生时的质量），白矮星的积聚模型和质量生长过程，IA型超新星爆炸星和伴侣弹丸和伴侣弹丸和伴侣等等的相互作用等。

6。紧密的天体重力波源（恒星双黑洞，双中性星星，双白色矮人等）

1915年，爱因斯坦的相对论一般理论预测了引力波的存在。引力波是一种物质波，可以产生剧烈运动，物质和能量的变化，在时空中称为涟漪。 2015年9月，人类首次成功捕获了由恒星双洞的合并产生的引力波信号，这标志着引力波检测天文学的开放。将来，将有越来越多的引力波检测器，例如欧洲丽莎，日本，中国天气和太极拳。密集的二元星系是重要的引力波源。这种类型的二进制恒星主要包括：双黑洞，双中子星，双白色矮人，中子星星孔二进制恒星，白色矮人中性恒星二进制二进制二进制恒星等。这些天体，尤其是黑洞和中子星，由于它们低的电磁辐射以及相对于相关的探测而言并不容易检测。重力波检测提供了一种新的检测方法。随着引力波时代的全面到来，我们可以期望检测到许多这些天体。密集的二元星星是恒星进化的产物（二进制恒星）。引力波检测到大量致密的恒星，为恒星和二进制恒星的进化提供了大量的研究对象，并促进了恒星和二进制恒星的发展理论的发展。大样本恒星进化群在该研究方向上主要包括大物质恒星和二元恒星的演化，双密度恒星的形成以及其恒星家族合成研究。

7。特殊恒星（毫秒脉冲星，X射线二进制，Nova， ，蓝色离散星）

宇宙中的一些特殊明星完全颠覆了许多人对星星的印象。被称为“宇宙信标”的脉冲星可以发出类似于人类“脉冲”的无线电信号，曾经认为这些信号可能来自外星人。一些脉冲星的旋转周期可以达到毫秒。在空间中，有类似于“超级CT机器”，黑洞或中子星伴侣物质的X射线二进制恒星，以产生超强的X射线。一段时间后，古代中国“来宾明星”（现代天文学中称为Nova）可能会突然出现并消失。在恒星的演变过程中，它们可以将整个外覆层变成热和小的热线恒星，从而为老年椭圆星系提供紫外线辐射。这位被西方媒体称为“吸血鬼之星”的蓝色离散星，通过积累伴侣明星的问题来意识到自己的“复兴”。这些特殊的恒星通常与二元恒星进化有关。特殊的明星为改善和测试恒星进化和二元星进化的理论做出了巨大贡献。该研究方向主要通过二元进化理论和二元恒星家族综合研究特殊恒星的形成和演变。

8。星星的出生，死亡和星体化学

我们以银河系看到的大多数恒星都是热行星，但它们都是源自浓密的分子云中的低温气体和灰尘。在他们明星生命的最后阶段，他们将以低温气体和灰尘的形式将大部分核燃烧的灰烬倒回星际空间。在恒星的生与死的两个关键阶段，他们俩都命运地遇到了低温的星际介质，完成了生命周期，并以银河系以红外和毫米波辐射的明亮来源出现。在恒星形成区域的星际气体尘埃和后期进化恒星的蠕动气尘覆盖物中，发生了丰富的分子化学反应过程，并且在天文观测中产生了分子光谱线的许多辐射或吸收特征，使其成为极好的探针，可追踪这些低且化学气体结构的物理状态和化学状态。云南天文台的大型样本星进化组在智利北部的优秀天文学观测站上使用世界顶级望远镜，例如Alma，Vlti等，对分子云，恒星形成区域，晚期进化星和进化恒星和天文学的现象的观察和研究，在其中，该模式和尘埃在其范围内构成了高度的机制和尘埃，构成了高低的尘埃和尘埃，并构成了尘埃和尘埃的污染物，并构成了尘埃，尘埃和尘埃界面的污染物和尘埃是尘埃，尘埃和尘埃界面的高度脉动和尘埃在银河系太阳附近形成中小型质量恒星，以及在恒星进化的后期演变中强大的恒星风的驾驶机制和定律。

9.双星和可变星星

二进制和可变恒星都是宇宙中重要的时间变化的天体。二进制文件是天体物理学研究的“实验室”，也是寻找系外星球和独特进化黑洞的重要场所。当各种类型的天体，例如巨人，白矮人，中子星和黑洞是近距离二进制恒星的成员时，可以为研究这些类型的天体提供有利的条件。此外，当近距离二进制恒星出现在聚类的恒星，簇和河流外星系中时，它们的起源可以与这些天体系统形成的研究结合在一起。因此，二元和可变的恒星是天体物理学中最科学和智力上最具挑战性的研究领域之一。主要的研究内容如下：使用二进制恒星和可变恒星作为探针搜索和研究独特的进化中子星，并潜伏在宇宙中的黑洞；在重要的进化阶段观察和研究磁锁二元恒星；观察和研究爆炸物，例如激发二进制恒星和X射线二进制恒星。在二进制环境中对棕色矮人和系外行星进行系统的搜索；观察和研究群集，河外星系中的近距离二进制恒星和脉动可变恒星；观察和系统研究大规模二进制恒星；搜索IA型超新星和伽玛射线爆发的前身恒星，等等。

【太阳研究领域】

太阳是最接近地球，对人类最重要，直接影响现代人类的宜居生活环境。以磁场活性为特征的太阳爆发将导致地球空间环境的重大变化。 the high- and high- flow by and its near the , it can in the 's , and , , has a on a that is on , and .太阳也是唯一允许我们直接观察磁性结构细节的恒星。关于太阳能活动的法律和机制的研究结果和研究方法也可以推广到对其他天体磁性活性现象的研究，这对于这些领域的研究具有重要的指导意义。因此，对太阳能物理学进行研究不仅对科学研究，而且对社会，国防和国民经济具有重要意义。

云南天文台的太阳能物理研究内容包括：关于太阳能磁性活性和爆炸的观察和研究，冠状磁场测量，磁性动力学（MHD）的太阳能活动模拟以及太阳的周期性变化。太阳活动和爆炸源于太阳磁场的变化以及冠状磁场结构中的平衡损失。这是磁场与磁场，磁场和太阳大气中等离子体之间相互作用的结果和外部表现。它的本质是磁场能量与其他能量之间的转换。对太阳活动和爆发的研究涉及四个方面：爆发前后磁场拓扑的变化，能量转换和磁能储存；磁重新连接的物理性质；耀斑和CME的动态过程； CME和星际冲击波的传播和演变。

对太阳系的周期性变化的研究主要以统计方式进行。使用统计方法查找信号的周期性并找到周期性信号是太阳能研究领域的经典作品，并且是最关心和有价值的太阳能物理研究工作之一。随着太阳观测数据的快速增加以及数学处理方法和分析方法的持续进展，这项工作变得越来越复杂且越来越重要。作为“等离子实验室”和明星样本，研究其活动和变化的周期性非常重要。太阳是主要的太阳 - 地球空间环境，某些太阳活动周期在地球上显然反映在地球上。例如，观看较高的全球变暖问题与太阳的11年活动周期密切相关。

【高能天体的研究领域】

高能天体物理学是一门学科，研究宇宙天体上发生的高能现象和高能过程。它涉及等于物体静态质量能量的能量，并且参与高能颗粒或高能量光子。随着太空技术和基本粒子检测技术在天文观测中的广泛应用以及高能物理学不断渗透到天体物理学中，高能天体物理学已成为天文学研究中的前沿之一。云南天文台（ ）拥有一支关于高能天体物理学的研究小组，进行以下研究并取得了重要的研究进度和结果。

1。脉冲星的研究

脉冲星，类星体，宇宙微波背景辐射和星际有机分子也被称为1960年代天文学的“四个主要发现”。通常认为，脉冲星是具有强磁场的快速旋转中子星。在磁场中移动的带电颗粒会产生同步纵横对流辐射，形成一个用中子恒星旋转的辐射束。当该梁横跨地球时，我们可以观察到脉冲信号，该脉冲信号称为“信标”效果。

已经观察到并发现了大约3,000个脉冲星，其中大多数是孤立的，其中二进制恒星系统中只有200多个。根据不同的辐射能段，可以将脉冲星分为无线电脉冲星，X射线脉冲星和伽马脉冲星。目前，轨道上的伽马射线望远镜检测到了250多个伽马脉冲星，其中首次建立了毫秒的脉冲星，作为强γ辐射源，对脉冲星理论模型提供了强大的限制和限制。中国的500米快速射电望远镜目前是世界上最大，最敏感的射电望远镜，已经发现了数百种全新的脉冲星。脉冲星也是正在建设和未来（例如和CTA的未来）的大规模观察设备的主要观察对象，并有望在非常高的能带中检测一批带有脉冲辐射的脉冲星。

脉冲星的发现证实了中子星的预测，并在认识中子恒星的主要机制，找到太阳系的超球星系，研究星际介质和“脉冲星”时钟方面具有重要的应用。脉冲星具有超强的磁性和重力场，被视为自然的极端物理条件实验室。他们可以为研究和检查核物理学，颗粒物理学，血浆物理学，量子物理学，一般相对论和引力波提供独特的位置。此外，脉冲星也很可能与宇宙中最奇怪和最暴力的爆发有关，例如伽马射线爆发（GRB）和快速无线电爆发（FRB）。因此，脉冲星的理论和观察性研究对于促进天文学和物理学领域的发展具有重要意义。

2。关于超新星文物的研究

超新星遗骸由大恒星塌陷形成。灾难性爆炸后，将原始恒星的覆层材料弹出到星际空间中。通过对这些天体的广泛观察，我们可以理解超新星，前身恒星和前任恒星覆层的特征。根据超新星爆炸后的辐射形式，超新星残留物通常分为两类：第一类是最重要的，其无线电，光学，X射线和伽马射线辐射辐射起源于延伸壳，该壳被称为壳型超级新闻（-like）。另一种类型是固体或类似蟹状的超新星，主要是遗体中最明亮的中心和中心存在密集物体（年轻脉冲星）的特征。超新星残留的动态模拟和观察到的辐射形态的多样性揭示了在超新星遗物演化过程中发生的丰富的宏观和显微镜物理过程，例如超新星的形成，前恒星风的特征，星际介质的分布机制，核心磁性的结构，核心磁场的结构，以及核核的结构。

根据超新星遗骸的无线电和伽马射线的观察特征，人们普遍认为，超新星遗骸是膝盖区域中二尖瓣颗粒的重要加速区域。由于在超新星遗骸的演变过程中产生的强减震波，这意味着扩散冲击波加速度（DSA）过程是超新星遗物加速粒子的主要过程之一。通过对X射线和高能量的超新星遗骸进行详细的观察和数据分析，发现了复杂的辐射形态和超新星遗骸的精细结构，为我们提供了重要的实验数据，以进一步进行有关超新星遗骸和粒子加速机制动态演化的详细研究。

3。X射线二元星星的研究

宇宙中的大多数恒星都存在于二进制或多明星系统中。 X射线二元星（XRB）系统是二进制恒星系统的子类，通常由致密的恒星（中子星或黑洞）和非密度恒星（主要序列星）组成。在X射线二进制星系中，致密的恒星吸收了伴侣恒星的物质，主要辐射X射线以释放引力势能。 XRB的辐射主要来自中央天体，多温度积聚磁盘，高温冠中的热等离子体以及材料射血和喷气机。由于强烈的重力场和密集的天体附近的强磁场，XRB已成为检测一般相对效应的极端物理环境实验室。对XRB的研究将不可避免地促进诸如增生磁盘和喷气机等理论的发展，也是发现新物理定律的重要方法。因此，一系列空间天文卫星使用XRB作为主要观察目标源。我国最近发射的眼睛（HXMT）卫星的核心科学目标之一是研究XRB。

在观察中，根据爆发源的亮度，能量光谱形状和时变特性，XRB的爆发通常会经历宁静状态，低/硬状态，转换状态，随着流量的增加，然后通过流经状态，低/坚硬的状态，低/硬状态，最终返回到流动状态下，流动状态下降。尽管大多数XRB爆发都可以通过围绕着密集的恒星的暴力积聚过程来解释，但仍然存在许多物理问题仍然没有定论。

准周期性振荡（QPO）是一种观察现象，其中天体的辐射流随着时间的流逝而准确变化。 XRB中有大量的QPO观察结果。在丰富的QPO现象中，最引人注目的是在NS-XRB中发现准周期振荡（KHz QPO）。这种高频准周期振荡（）现象可能是探索强力场并验证一般相对论的探测器。目前，尚无关于KHz QPO生成的物理机制的结论。

在中子星LMXB系统中，由物质燃烧（氢和氦气）累积到中子星的表面引起的爆炸称为I型X射线爆发或I型I爆发。 I型爆发是研究密集天体物理学的重要探针。首先，I型爆发的出现可以确定密集的天体物理学是中子星。其次，可以通过I型爆发来研究中子星形物理。

逐渐新兴的引力波天文学也为研究X射线二元星星开辟了新的门。在新的引力波观测中检测到了大质量恒星黑洞和庞大的中子恒星候选者，对现有的恒星进化理论和对密集恒星的状态方程的理解构成了有力的挑战。引力波观察很可能有助于我们发现从理论上预测的中性星 - 黑色洞中二进制星系，在电磁条带中很难观察到。

4。伽玛射线爆发的研究

伽玛射线爆发是宇宙中最暴力的天体。关于伽马射线爆发的研究是当前天体物理研究中的边界和热门问题。伽玛雷爆发在几秒钟到几秒钟内释放了巨大的伽玛射线能量。伽马射线爆发的中央发动机和辐射机制目前是尚未解决的谜团。伽马射线的辐射不仅包括伽马频带，还包括无线电频段，光条，X射线频带和非常高的能量带。伽马射线爆发的多频段观察和理论研究是该研究领域的重要方向。特别是，对高能量带中伽马射线爆发的观察和理论研究与目前在我国开发的望远镜密切相关。伽马射线爆发是具有宇宙学距离的天体。对伽马射线爆发的研究与宇宙不同时期恒星的形成和演变密切相关。近年来，检测到的引力波事件的电磁对应物是伽马射线爆发，重力波电磁对应物的多带观测和理论研究也是重要的研究方向。

5。主动星系和宿主星系的研究

活性星系核是宇宙中明亮的天体。它可以在一百万年内输出相对稳定的巨大能量，其亮度远远超过了整个银河系的亮度。活性星系的核心具有物理结构，例如超质量黑洞，积聚磁盘，宽发射线区域，狭窄的发射线区域，灰尘环等。中央黑洞的质量可以达到106-⊙（M是太阳的质量）。在中央黑洞，气体，灰尘等的重力下。旋转以落入黑洞。这些下降物质的角速度在不同的半径上有所不同，从而导致摩擦，从而将重力势能转化为气体内部能量和磁盘形结构 - 积聚盘。积聚盘中的高温气体会产生可观察到的热辐射。黑洞看不到黑洞，只能通过观察其积聚盘辐射来间接研究黑洞。 2019年4月，我们使用了 ​​n望远镜联合观察和研究来获取第一张人类超级质量黑洞照片。对我们进行高能天体物理学研究的观察和理论研究也是我们进行高能天体物理学研究的重要内容。

活动星系核心中心可能有一个超质量的双黑孔系统。通常认为，两个主动星系核具有各自的中央黑洞。通过宿主星系，它们最终将形成一个活星系核。两个黑洞形成了一个相互轨道的双黑洞系统。这种双黑洞系统可以产生一些奇怪的观察现象，例如周期性的光变化，观察结果与理论预测一致。

邻近星系中的黑洞质量MBH可以通过气体运动学，恒星运动学和动力学来测量。目前，响应映射方法是测量MBH的常见方法。响应映射方法给出的宽发射线半径与望远镜干扰观察到的半径相结合，可用于研究宇宙学模型及其参数。

对于相邻的星系，黑洞质量MBH与核球星的速度扩散之间存在相关性，这反映了宿主星系和中央黑洞的协调演化。这种协作进化是天体物理学研究的前沿和热点。

活动星系的核中有一个特殊的子类 - 射线变体（）。这种类型的来源具有喷气式飞机，规模最多数百万光年。从无线电到伽马射线都有很强的辐射。据认为，它是射流中相对论颗粒的非热辐射。一些喷气机还观察到明显的静脉速度的现象。喷气机与中央黑洞密切相关，是研究黑洞物理学的重要方法。

6。主动星系核和伽玛射线天文学的研究

活性星系核是驱动式伽马射线外射线的主要来源。目前，望远镜检测到数千个GEV伽马射线活性星系核，并且在地面上进行了大气成像，望远镜已检测到约80个TEV -ray活性星系核。主动星系芯也是正在建设和未来（例如和CTA）的大规模检测设备的主要观察对象。来自活性星系核的伽马射线是研究喷气相对论和超大质量黑孔喷射系统物理学的重要信息。 In , -ray from can also be used to (such as ), of and of new .

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