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暗物质研究的五十年

世界科学 2024年第10期 57-61页

作者：王晓涛雅科·德斯沃特马萨诸塞州坎布里奇市麻省理工学院

20世纪70年代，美苏双方的研究团队都提出假设，一种未知的物质可能构成了宇宙中的大部分质量。1974年发表的两篇论文改变了我们对宇宙面貌的认识。两篇文章由美国和爱沙尼亚的两个团队独立撰写，并且都指出星系的质量和范围是以前认为...

20世纪70年代，美苏双方的研究团队都提出假设，一种未知的物质可能构成了宇宙中的大部分质量。1974年发表的两篇论文改变了我们对宇宙面貌的认识。两篇文章由美国和爱沙尼亚的两个团队独立撰写，并且都指出星系的质量和范围是以前认为的10倍。这两个小组结合了各种天文观测结果后给出结论：宇宙的大部分质量都隐藏在星系周围的不可见空间中。这进一步说明，宇宙本身也比以前认为的要重10倍，这可能会改变人类对宇宙命运的理解。1999年《天体物理学杂志》百年刊上的一篇评论写道，这一观点是“我们对星系结构、星系形成和宇宙学理解的分水岭”。可以说，50年前的这两篇论文让我们发现了暗物质的存在。

关键词：

VLBI数据记录系统Mark6及相关技术研究进展

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天文研究与技术 2017年第3期14卷 281-287页

作者：郭绍光朱人杰郑为民范庆元李纪云赵融冰张秀忠徐志骏甘江英吴亚军中国科学院上海天文台上海200030

随着数据记录速率的提高以及对数据准确性的要求,老的采集系统已经不能满足新的要求,迫切要求采用新的终端和技术。Mark6是麻省理工学院研制的最新的记录终端,已经用于主要的天文机构,比如JIVE、KASI、Max-Planck-Institute等。首先介绍... 详细信息

随着数据记录速率的提高以及对数据准确性的要求,老的采集系统已经不能满足新的要求,迫切要求采用新的终端和技术。Mark6是麻省理工学院研制的最新的记录终端,已经用于主要的天文机构,比如JIVE、KASI、Max-Planck-Institute等。首先介绍了VLBI数据记录终端的现状,给出了上海天文台对Mark6软硬件的调试与配置;然后介绍了使用Mark6与CDAS2互连进行数据记录的测试及分析;最后对Mark6系统的应用及相关软件的后续研发进行了简洁阐述。可为后续终端采集系统的安装、配置及升级提供指导及参考。

关键词： Mark6 终端系统数据记录射电技术甚长基线干涉测量

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地面GPS探测大气可降水量的初步结果

大气科学 1999年第5期23卷 605-612页

作者：王小亚朱文耀严豪健程宗颐丁金才中国科学院上海天文台上海200030 上海中心气象台上海200030

地面全球定位系统（ＧＰＳ）探测大气可降水量时空分布的可行性和可靠性研究，对地面ＧＰＳ用于提高预报降水和恶劣天气的准确性和气候变化的研究具有重要作用。收集了覆盖于全国的２３个站和我国周边的６个国际ＧＰＳ ... 详细信息

地面全球定位系统（ＧＰＳ）探测大气可降水量时空分布的可行性和可靠性研究，对地面ＧＰＳ用于提高预报降水和恶劣天气的准确性和气候变化的研究具有重要作用。收集了覆盖于全国的２３个站和我国周边的６个国际ＧＰＳ服务（ＩＧＳ）基准站为期６ｄ的ＧＰＳ观测资料，组成了一个ＧＰＳ气象学的区域性地面实验网，进行了我国首次ＧＰＳ气象学试验。归算用的软件是在美国麻省理工学院ＧＰＳ分析软件ＧＡＭＩＴ基础上发展起来的上海天文台ＧＰＳ精密定轨定位软件ＳＨＡＧＡＰ。为了提高对流层天顶延迟的监测精度和分辨率，我们采用了分段的参数估计和随机过程相结合的估算方法来处理对流层延迟，由此获得了分辨率分别为２ｈ和３０ｍｉｎ，精度好于１ｃｍ的天顶延迟量。通过天顶干延迟和天顶湿延迟的分离和天顶湿延迟到可降水量的转换，得到了精度为１～２ｍｍ的可降水量的计算结果。将这些结果与实测探空仪资料计算的结果相比较，两者基本符合。试验的结果初步验证了地面ＧＰＳ观测为气象服务的可行性和可靠性。同时指出了今后地面ＧＰＳ

关键词： GPS 天顶湿延迟可降水量无线电探空仪

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检测钱德勒摆动周期和Q值的一种新方法

天文学进展 2021年第4期39卷 544-554页

作者：胥灿灿方明许雪晴周永宏段鹏硕中国科学院上海天文台上海200030 麻省理工学院地球、大气和行星科学系美国02139 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 中国科学院行星科学重点实验室上海200030

基于经典极移理论,创新性地提出了一种估计地球钱德勒摆动(Chandler wobble)周期和品质因子的数学模型和快速算法,该方法对模型误差的假设较弱,估计结果的统计性质更优。采用1993年1月―2009年12月时间段内的极移观测序列和大气、海洋... 详细信息

基于经典极移理论,创新性地提出了一种估计地球钱德勒摆动(Chandler wobble)周期和品质因子的数学模型和快速算法,该方法对模型误差的假设较弱,估计结果的统计性质更优。采用1993年1月―2009年12月时间段内的极移观测序列和大气、海洋角动量数据,新方法对钱德勒摆动周期和品质因子的点估计分别为(430.8±0.50) d和62.6±9.63,与最新研究结果接近;与之对应的90%置信区间分别为(430.0, 431.6) d和(43.5, 75.7),这一极窄的置信区间提高了点估计结果的可靠性,有助于更加精确地认识地球钱德勒摆动的激发和维持机理。

关键词：地球自转变化极移理论角动量优化算法自助法

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地球表面季节性形变的物理成因

天文学进展 2020年第2期38卷 209-218页

作者：许雪晴方明董大南周永宏中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院行星科学重点实验室上海200030 麻省理工学院地球大气和行星科学系剑桥02139 华东师范大学上海200241 中国科学院大学天文与空间科学学院北京101408

地表形变运动的成因探索对环境监测、气候变化研究以及高精度地球参考框架维持都具有重要意义,主要讨论了地球表面非构造季节性运动的物理因素。首先介绍了两个已经明确了的激发机制:由大气、海洋、陆地水、雪、冰以及植被等变化引起的... 详细信息

地表形变运动的成因探索对环境监测、气候变化研究以及高精度地球参考框架维持都具有重要意义,主要讨论了地球表面非构造季节性运动的物理因素。首先介绍了两个已经明确了的激发机制:由大气、海洋、陆地水、雪、冰以及植被等变化引起的表面质量重力负荷,是地表季节性形变的主要激发源,可以解释40%~50%的垂向和15%~20%的水平向地表季节性形变;除此之外,地表温度变化引起的热弹性形变对GPS台站观测到的周年位移也存在激发作用,在垂向和水平方向的贡献率分别为7%和8%~9%。其次探讨了地表三维季节性形变的潜在物理机制,现有的理论证明和区域性的观测结果均表明,由地下水含量变化引起的孔隙弹性负荷极有可能对地表形变存在贡献。孔隙弹性形变的情况不同于传统水文负荷,却与热弹性效应类似,可以通过改进现有的热弹性形变模型,并将其应用到陆地水系统,拓展出全球尺度的孔隙弹性形变模型,进一步补充解释地表三维(尤其是横向分量)季节性形变。

关键词：地球参考框架物质重力负荷热弹性形变孔隙弹性形变

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与主序前星成协分子云的CO成图观测

北京师范大学学报（自然科学版） 1995年第1期31卷 75-79页

作者：孙锦张承岳谢书定唐歌实北京师范大学天文学系美国空间望远镜科学研究所美国麻省大学天文学系

使用美国五大学射电天文台（ＦＣＲＡＯ）的１４ｍ无线和新建立的ＱＵＡＲＲＹ接收系统对中心区ＣＯ（２－１）谱线呈现双峰特征的２个ＰＭＳ星Ｐ１１和Ｖ１５１５Ｃｙｇ进行了ＣＯ（１－０）的谱线成图观测。观测表明，无论是ＰＰ１１... 详细信息

使用美国五大学射电天文台（ＦＣＲＡＯ）的１４ｍ无线和新建立的ＱＵＡＲＲＹ接收系统对中心区ＣＯ（２－１）谱线呈现双峰特征的２个ＰＭＳ星Ｐ１１和Ｖ１５１５Ｃｙｇ进行了ＣＯ（１－０）的谱线成图观测。观测表明，无论是ＰＰ１１还是Ｖ１５１５Ｃｙｇ，其ＣＯ（１－０）谱线都在大范围内表现出双峰谱型。分析ＰＰ１１和Ｖ１５１５Ｃｙｇ红、蓝２个速度峰和峰谷速度上的等强分布可以发现，与主序前星成协且具有ＣＯ双峰谱的分子云中可能存在２种运动：一种是低速的与视线方向成某个角度的大张角的双向运动，它可能是ＰＭＳ星形成前双极外向流阶段的进一步发展（张角变大，速度变小）；另一种是起因于ＰＭＳ星风的向四外发展的膨胀的壳层运动，而在壳层内密度分布是高度团块性的，这种团块可能是新形成的ＰＭＳ星与母分子云相互作用，从而导致分子云碎裂的结果。

关键词：恒星形成谱线发射主序前星分子云 CO谱线

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不同年龄行星状星云的CO成图观测

北京师范大学学报（自然科学版） 1994年第4期30卷 458-462页

作者：孙锦张承岳谢书定唐歌实北京师范大学天文学系美国空间望远镜科学研究所美国麻省大学天文学系

在行星状星云周围可能存在其前身星──ＡＧＢ星的中性包层遗迹和弱的分子谱线发射，使用美国五大学射电天文台（ＦＣＲＡＯ）的１４ｍ天线和新建立的ＱＵＡＲＲＹ毫米波接收系统对２个较年轻的行星状星云Ｍ１－７和Ｍ１－１６以及一个... 详细信息

在行星状星云周围可能存在其前身星──ＡＧＢ星的中性包层遗迹和弱的分子谱线发射，使用美国五大学射电天文台（ＦＣＲＡＯ）的１４ｍ天线和新建立的ＱＵＡＲＲＹ毫米波接收系统对２个较年轻的行星状星云Ｍ１－７和Ｍ１－１６以及一个年老的行星状星云ＶＶ４７进行了ＣＯ分子的Ｊ＝１－０的谱线成图观测，得到了这些星云ＣＯ谱线积分强度的空间分布和谱线发射的速度范围，观测表明从ＡＧＢ星到行星状星云分子的分布有从球对称向非球对称过渡的趋势，对于年老的行星状星云如ＶＶ４７，分子仅残留在一些碎裂的团块中。通过对Ｍ１－７和Ｍ１－１６观测谱的理论模型拟合导出了这２个行星状星云离开ＡＧＢ星阶段的演化寿命分别为２６００和２１００ａ，前身星的质量流失率分别为２．７×１０－５和７．０×１０－５Ｍ⊙·ａ－１．中性包层的质量分别为０．０７和０．４Ｍ⊙，它表明在年轻的行星状星云周围确实存在相当数量的中性物质。

关键词：恒星演化行星状星云一氧化碳成图观测

引力波会告诉我们什么--从LIGO首次直接观测到黑洞引力波说起

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科技导报 2016年第3期34卷 34-38页

作者：苏萌麻省理工学院物理系哈佛大学天文系美国马萨诸塞州剑桥市02138

LIGO宣布首次直接探测到引力波,是一项震动世界的里程碑式科学发现,它将开启引力波实验的新纪元。本文介绍直接探测引力波的意义、致密天体引力波的直接探测手段,指出原初引力波的探测将是下一个值得期待的重大科学突破。介绍了探测原... 详细信息

LIGO宣布首次直接探测到引力波,是一项震动世界的里程碑式科学发现,它将开启引力波实验的新纪元。本文介绍直接探测引力波的意义、致密天体引力波的直接探测手段,指出原初引力波的探测将是下一个值得期待的重大科学突破。介绍了探测原初引力波的意义以及即将在中国西藏阿里地区展开的阿里原初引力波探测实验,并对引力波开启的天文物理的新时代做了展望。

关键词：引力波 LIGO 黑洞并合宇宙微波背景辐射西藏阿里原初引力波实验

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跨越密度间断面的爆震波演化解

跨越密度间断面的爆震波演化解