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韦布望远镜揭密早期宇宙的盛筵

中国国家天文 2024年第6期18卷 40-49页

作者：丹·科丽贝卡·拉森戴昱(译) 空间望远镜科学中心约翰斯·霍普金斯大学罗切斯特理工学院国家天文台

令天文学家欣喜的新望远镜,带来了观测宇宙最初十亿年星系无与伦比的新视角。天文学家在用韦布空间望远镜(James Webb Space Telescope,JWST)观测宇宙最初的几十亿年时,期待看到什么呢?哈勃望远镜的观测已经揭示了宇宙在不同的时期都拥... 详细信息

令天文学家欣喜的新望远镜,带来了观测宇宙最初十亿年星系无与伦比的新视角。天文学家在用韦布空间望远镜(James Webb Space Telescope,JWST)观测宇宙最初的几十亿年时,期待看到什么呢?哈勃望远镜的观测已经揭示了宇宙在不同的时期都拥有多姿多彩的星系。数十亿年前,星系是年轻、活跃,而且无序的——正等待着演化至我们现在看到的壮观的旋臂盘星系和椭圆星系。

关键词：哈勃望远镜椭圆星系盘星系旋臂空间望远镜早期宇宙韦布

基于半球形瞬时撞击坑的近地天体撞击诱发海啸的深水波模型

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天文学报 2024年第5期65卷 110-120页

作者：李妙蕾史建春马月华张瑞利赵海斌唐梦辉杨大陶中国科学院紫金山天文台行星科学重点实验室南京210023 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 中国科学院上海天文台上海200030 南京大学物理学院南京210093 中国科学院比较行星学卓越创新中心合肥230026 国防科工局重大专项工程中心北京100101

采用初始扰动为半球形瞬时撞击坑作为初始条件,建立了近地天体撞击诱发海啸的深水波模型,应用到特定情形下(小行星直径为140 m、撞击速度与密度采用车里雅宾斯克陨击参数、撞击区域平均海洋深度采用太平洋平均水深4 km)研究了近地天体... 详细信息

采用初始扰动为半球形瞬时撞击坑作为初始条件,建立了近地天体撞击诱发海啸的深水波模型,应用到特定情形下(小行星直径为140 m、撞击速度与密度采用车里雅宾斯克陨击参数、撞击区域平均海洋深度采用太平洋平均水深4 km)研究了近地天体撞击海洋诱发海啸的波高最大值随距离和时间的演化情况.对比不同的瞬时撞击坑模型和传播模型对海啸波高的影响发现:半球形瞬时撞击坑诱发的海啸危害比抛物形瞬时撞击坑更大;相对于深水波模型,浅水波模型给出撞击诱发海啸的规模较大;对于中等尺寸(直径在几百米范围内)的小行星,研究其撞击海洋诱发海啸,更适合采用瞬时撞击坑形状为半球形的深水波模型.

关键词：小行星:普通地球流体力学方法:解析

为我国航天事业做出了开创性的重要贡献——中国科学院紫金山天文台应用天体力学和空间目标与碎片研究部巡礼

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大学科普 2024年第1期18卷 51-53页

作者：王歆喻圣贤中国科学院紫金山天文台江苏南京

自1957年10月4日苏联发射人类首颗人造地球卫星斯普特尼克1号,揭开了人类太空探索序幕以来,随着科技的不断发展和进步,人造卫星的应用范围也越来越广泛。如今人造卫星、宇宙飞船等各类空间目标已成为人类探索的重要工具和支撑,推动着人... 详细信息

自1957年10月4日苏联发射人类首颗人造地球卫星斯普特尼克1号,揭开了人类太空探索序幕以来,随着科技的不断发展和进步,人造卫星的应用范围也越来越广泛。如今人造卫星、宇宙飞船等各类空间目标已成为人类探索的重要工具和支撑,推动着人类社会的不断进步和发展;与此同时,人类太空活动产生的各种废弃物体,对太空活动的影响也引起了国际社会的广泛关注与重视。对太空中人造空间目标与碎片进行探测、跟踪、识别和编目是一切太空活动的基本保障,而空间目标与碎片在运行过程中要受到地球引力、大气阻尼、地球潮汐、日月引力、太阳辐射压等诸多力学因素的综合影响,运动规律异常复杂。

关键词：中国科学院紫金山天文台地球引力太空探索力学因素天体力学地球潮汐空间目标

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基于介电润湿效应的液体透镜阵列波前校正

激光与光电子学进展 2024年

作者：周皓宇朱杨冕梁海鑫张健寇松峰梁忠诚赵瑞南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所)

为了校正包含活塞、倾斜和曲率三种低阶误差的畸变波前，设计一种基于介电润湿效应的液体透镜阵列。借助Comsol和Zemax软件，模拟液体透镜内部液-液界面面型随着工作电压的变化，分析不同排布不同单元间距下液体透镜阵列对波前畸变的校... 详细信息

为了校正包含活塞、倾斜和曲率三种低阶误差的畸变波前，设计一种基于介电润湿效应的液体透镜阵列。借助Comsol和Zemax软件，模拟液体透镜内部液-液界面面型随着工作电压的变化，分析不同排布不同单元间距下液体透镜阵列对波前畸变的校正能力。该液体透镜阵列成功实现对波前畸变的校正和补偿。经正六边形紧密排布的液体透镜阵列校正的输出波前，其波前峰谷值由校正前的45.6864λ减小到校正后的0.0340λ，均方根值由校正前的14.9127λ减小到校正后的0.0073λ，而斯特列尔比由校正前的0.003提高到校正后的0.998。相关研究结果表明，该液体透镜阵列在自适应光学领域的应用前景广阔。

关键词：光学设计介电润湿波前校正液体透镜

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宝瓶座CY星和麒麟座BE星的光电观测

天文学报 1960年第1期 50-59页

作者：德特列张钰哲布达佩斯天文台紫金山天文台

用紫金山天文台的60厘米反光望远镜和1P21光电倍增管所构成的光电光度计,我们在1959年底和1960年初,对 CY Aqr 及 BE Mon 进行了测光观测.得到 CY Aqr 的五条完整的光变曲线.我们采用了从1934年到现在的29个观测所得的极大历元来和公式... 详细信息

用紫金山天文台的60厘米反光望远镜和1P21光电倍增管所构成的光电光度计,我们在1959年底和1960年初,对 CY Aqr 及 BE Mon 进行了测光观测.得到 CY Aqr 的五条完整的光变曲线.我们采用了从1934年到现在的29个观测所得的极大历元来和公式计算的相比较.若不承认历元有跃迁的可能,那末任何线性公式,都难以满足这些观测数据的要求.我们按周期随时缩短的假设,得出下列比较满意的公式:Max⊙=I.D.2427658.4079十0d.061038576E—(0d.742×10-12)E2.用前后将近两个月观测 BE Mon 所获得的数据,我们得到了这颗造父变星的光变曲线.变星总表引用所定0d.421的周期是不正确的.根据我们观测所得到的周期是2d.704.按这周期来整理于1935年所完成的目视观测,我们也得出了一个很象样的光变曲线.

关键词：麒麟座光电观测 CY 宝瓶座光变曲线紫金山天文台 BE

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机械宇宙

中国国家天文 2024年第3期18卷 58-65页

作者：托尼·弗兰德斯黎耕(译) 不详中国科学院国家天文台中国科学院大学天文与空间科学学院中国科学院青年创新促进会

安提基特拉装置堪称数学与精密机械的完美融合。1900年,采集海绵的潜水员在希腊小岛安提基特拉(Antikythera)附近发现了一艘古代沉船。接下来的一年里,研究人员开展了有史以来第一次大型水下考古,从沉船中打捞出来数量众多的遗物,其中... 详细信息

安提基特拉装置堪称数学与精密机械的完美融合。1900年,采集海绵的潜水员在希腊小岛安提基特拉(Antikythera)附近发现了一艘古代沉船。接下来的一年里,研究人员开展了有史以来第一次大型水下考古,从沉船中打捞出来数量众多的遗物,其中一件装置的残骸后来被发现竟可以计算并展示太阳、月球与行星的位置。

关键词：水下考古潜水员精密机械完美融合

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毫赫兹手征引力波背景的类轴子场起源

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第7期54卷 148-157页

作者：丁可忆付成杰徐宝屿张云龙中国科学院国家天文台北京100101 安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241002 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 中国科学院大学国际理论物理中心(亚太地区) 北京100190 中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学科学学院杭州310024

引力波探测打开了探索天体物理和宇宙学中基本问题的新窗口.本文简要介绍了手征引力波背景的早期宇宙起源,面向空间引力波探测器LISA、太极和天琴等所对应的毫赫兹频段.本文对比了在宇宙早期辐射主导时期,类轴子-暗光子耦合和类轴子-引... 详细信息

引力波探测打开了探索天体物理和宇宙学中基本问题的新窗口.本文简要介绍了手征引力波背景的早期宇宙起源,面向空间引力波探测器LISA、太极和天琴等所对应的毫赫兹频段.本文对比了在宇宙早期辐射主导时期,类轴子-暗光子耦合和类轴子-引力子耦合两种模型中由类轴子场产生的手征引力波谱,并讨论了具有引力陈-西蒙斯耦合的轴子单场暴胀机制.数值计算了在不同模型下产生的引力波频谱形状及红移到今天的峰值频率范围,并讨论了由陈-西蒙斯拓扑项引起的引力波信号宇称破缺效应.

关键词：手征引力波类轴子场早期宇宙

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用于作曲技术的恒星声学

音乐传播 2013年第4期 103-111页

作者：佐尔坦.柯拉斯简诺.凯勒魏晓凡匈牙利布达佩斯康科利天文台中国传媒大学北京100024

声学背景变星的光度变化,源于其内部的声波,所以说,恒星行为与乐器之间有很强的数理联系和相似性,二者在泛音列之频率方面的基本原则是一致的。当然,"恒星乐器"特有的许多性质,又使得其声音与一般乐器有所区别。理论与作曲技术之背景当... 详细信息

声学背景变星的光度变化,源于其内部的声波,所以说,恒星行为与乐器之间有很强的数理联系和相似性,二者在泛音列之频率方面的基本原则是一致的。当然,"恒星乐器"特有的许多性质,又使得其声音与一般乐器有所区别。理论与作曲技术之背景当今许多作曲家在作品中使用不协和的音程与和声。计算机可以帮助我们处理这些不协和音,并使其富含理论上的意义。将恒星的声学纳入音乐的轨道,颇为符合作曲实践的这种趋势。研究的目标主要是证实这样一件事:根据恒星物理的原则及其内部自然过程所设计的声响,可以作为作曲实践、理论创新和美学演进的一种新的基础。主要贡献宇宙事件和音乐事件,都由事件、过程和状态的层级权力秩序来决定。变星的声音模式预兆着某些非同寻常的泛音模式以及其模式随恒星演化而发生的变化。因为恒星体量极大,所以其振荡频率数低于可闻阈的下限;也正是因此,我们须将其声频折算至可闻阈之内。但恒星振荡的频域又远宽于乐音的频域,因此我们还必须确定一个基准点——对于基于宇宙学灵感的音乐理论来说,这是一个有趣的出发点。笔者开发了基于C音的软件,以进行可管控的作曲试验。研究的意义本研究结合使用科学与艺术的研究方法与路数。天体物理学家可以在各种不同大小和内部结构的恒星中发现一些特别的振动模式,它们代表了"天体乐器"可能提供的声响特质,并提供了关于其声音频谱的信息。这样,作曲家可以检视这些声响的听觉特征、其在各种音乐语境中的表现、其制造声响紧张度的能力,以及其在创建表情性音乐结构时的适用性。这些方面在作品《恒星音乐第1号》(Stellar Music No.1)中皆有所表现,可参看之。

关键词：作曲技术闻阈天体物理学家宇宙学紧张度分音表情性体量频率方面气鸣乐器

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交联剂改善羧基化石墨烯量子点荧光性能

发光学报 2024年第2期45卷 280-289页

作者：张北龙邹鹏李金华马力长春理工大学物理学院纳米光子学与生物光子学吉林省重点实验室吉林长春130022 佐治亚南方大学物理与天文系美国佐治亚州斯泰茨伯勒30460

1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)作为一种水溶性交联剂,目前广泛应用于纳米材料研究中。然而,其对石墨烯量子点(GQDs)的光学性质影响很少被关注。本工作以羧基化石墨烯量子点(CGQDs)为对象,研究EDC交联剂对C-GQDs光学性... 详细信息

1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)作为一种水溶性交联剂,目前广泛应用于纳米材料研究中。然而,其对石墨烯量子点(GQDs)的光学性质影响很少被关注。本工作以羧基化石墨烯量子点(CGQDs)为对象,研究EDC交联剂对C-GQDs光学性质的影响,改善了C-GQDs的荧光强度。实验中采用一步水相法得到C-GQDs与EDC复合物(C-GQDs/EDC)。实验结果表明,与EDC反应后,C-GQDs荧光显著增强约23倍。此外,也验证了溶液浓度、光辐照和反应时间等因素对荧光的影响。分析表明,C-GQDs的发光是本征态、表面态和缺陷态能级跃迁的多过程作用结果,而原C-GQDs中丰富的缺陷能级导致了发光性能的减弱。机理分析认为,EDC与羧基间发生的活化反应起到了表面缺陷钝化作用,提高了C-GQDs的表面态激子复合效率。该工作有效改善了C-GQDs发光强度低的问题,扩展了其在发光领域的应用前景,并为GQDs光学性质调控提供了参考方案。

关键词：石墨烯量子点荧光交联剂表面态