分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： EHT 在 2019 年利用 VLBI 技术获得了首张黑洞照片，为了满足黑洞动态成像的需求， 下一代 EHT 阵列会加入更多位于东半球的站点。中国的青藏高原是世界上平均海拔最高的地 区，独特的气象条件使其成为潜在的选址区域。使用 3 年 (2019―2021) 的 MERRA-2 数据，对 青藏高原地区的高频射电观测条件进行了初步评估，一共包含 759 个数据格点。根据这些格点 在不同季节不透明度的表现，选出 4 个季节中各自最优的格点。结合目前已经建立站点的气象 条件，对这 4 个格点进行了评估，评估主要考虑了可降水量、液体水路径、风速这 3 个气象因 素。除此之外，以 ALMA 望远镜阵列的气象条件为标准，为新台站的选址划定了初步的范围。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 上海天文馆望舒天文台的双焦点可切换一米望远镜是目前国内建成的最大口径的科普天 文望远镜。该望远镜采用人工切换主焦点和耐式焦点的双焦点设计方案，耐式焦点主要应用于大 众科普的目视观测，主焦点配备了大靶面科学级 CMOS 终端，视场达到 1.5 ◦ × 1.1 ◦。较大的观 测视场除了适合开展重要的天象直播活动以外，还可以充分应用于新星和超新星巡天搜索、太阳 系小天体和人造天体监测等科研课题的研究。基于实测资料，对该望远镜主焦点的天体测量精度 进行分析评估，结果表明：对于信噪比大于 5 的星象，星象位置的重复测量精度优于 0.1 pixel； 当信噪比为 30 时，重复测量精度优于 0.05 pixel。以高精度的 Gaia DR3 星表作为参考星表， 分析得出该望远镜主焦点 CMOS 观测图像的非线性特征明显，归算时需要用到 3 阶（20 参数） 模型。对于测试观测资料，亮于 15 mag 的恒星观测精度约为 0.05′′；观测精度随着星等变暗逐 渐下降，17.5 mag 的恒星观测精度约为 0.1′′。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 云量是天文领域中地基光电望远镜站址选择的重要评价参数之一。针对全天空相机成像 的日间云量计算存在的问题，提出一种基于深度学习的全天空相机成像日间云量计算模型。云检 测层，模型通过构建通道加权-特征融合 (channel weighting-feature fusion, CWFF) 结构，从而 加强对云层记忆能力和深层特征的提取能力以完成云检测任务；云量计算层，模型提出一种基于 云检测模型的云量计算方法，有效提高云量计算的误差率。实验表明，该方法在云检测任务中的 综合准确率超过 95%，在云量计算任务中的平均绝对误差不超过 5%。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 光电阵列系统具有视场大、单元众多、覆盖空域广、可靠性高、实时性好等优点，在空 间碎片探测领域中具有重要的作用。首先，为了解决空间碎片关联匹配问题，采用 TLE 数据， 配合 SGP4/SDP4 模型，实现了光电阵观测空间碎片的数据关联匹配。随后，研究了空间碎片 弹道系数计算方法，为基于观测数据定轨结果的空间碎片平均弹道系数的计算奠定基础。最后， 基于长春人卫站建设的光电阵列系统，验证其数据精度、定轨精度以及弹道系数计算精度，实 验结果表明：空间碎片关联匹配成功率达到 91.19%；观测精度可达 7.65′′；对拥有高精度激光 测距的空间合作目标 Sentinel-6A 和 HY-2C 进行基于激光测距数据的精密定轨，并以定轨结果 为标准轨道，对光电阵列观测系统所得光学数据进行精密定轨和 3 d 预报的均方差做精度分析， 三维位置精度分别为 319.11 m、107.25 m，速度精度分别为 0.26 m/s、0.09 m/s；计算所得目 标 36508 弹道系数生成的新两行根数 3 d 预报均方根误差为 746.84 m，比公开数据均方根误差 748.68 m 减小 0.25%，两者精度相近。以上结果说明该系统基本满足常规任务需求。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 全球导航卫星系统 (Global Navigation Satellite System, GNSS) 可以监测获取地表形 变时间序列，其中的周年信号除包含负荷形变外，还有由于地表温度变化引起的基岩热膨胀效 应。利用全球三维热弹性形变模型，对中国西南地区 39 个陆态网观测站在 U、E、N 三个方 向的热膨胀效应进行估计，分析 GNSS 时间序列在热膨胀效应改正前后，与 GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) 和 GRACE Follow-On (GRACE-FO) 卫星重力观测所反映 地表负荷形变的符合程度。结果表明，加以热膨胀效应改正后，GNSS 垂直分量（U 方向）与 卫星重力结果的符合程度略微减弱；而在水平分量 E 方向的符合程度有一定改善，但 N 方向出 现较显著的减弱。该文得到的西南地区研究结果与已有全球或者大尺度区域的研究结果不一致， 表明利用全球热弹性形变模型估计不同区域热膨胀效应的精度需要进一步评估，并且其对地表 三维形变的影响也值得后续深入研究。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 研究表明，基于深度学习的引力波搜寻，有望解决匹配滤波方法的低效率问题。与传统 的匹配滤波引力波信号搜寻、基于贝叶斯后验或深度学习的波源参数估计方法相比，基于深度学 习的端对端的引力波搜寻输出缺乏波源的时频信息，如双星并合信号到达时间和信号在探测站 灵敏度区间的持续时间等。首次实现了深度学习用于应变信号时频点的细粒度分类，研究了基于 图像语义分割的引力波搜寻方法。通过真实噪声和仿真物理信号合成数据，使用 Q 变换将其转 换为时频图，构建像素级标注数据集。构建并训练时频图像语义分割模型，研究了其应用于引力 波信号数据分析的可行性。结果表明语义分割方法未来有望作为基于深度学习的引力波信号搜 寻流水线的一个组件，还可用于进一步提取信号的时频信息。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 离子回旋波广泛分布于火星弓激波上游，在卫星坐标系下其频率接近当地质子回旋频率， 准平行于背景磁场方向传播，与在火星外逸层太阳风拾起新生 H 离子有关。该文基于磁流体理 论，对 MAVEN 探测器观测到的离子回旋波进行事例分析，通过对等离子体密度扰动、速度扰 动以及磁场扰动的参数拟合，发现该离子回旋波事件可用斜传播的快磁声波与平行传播的阿尔 文波的叠加来解释。该文有助于进一步理解火星上游所观测到的离子回旋波相关扰动的物理本 质，对其中等离子体物理过程的重新建模和数值模拟具有指导意义。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 收集并分析了中微子发射事件 IC-220624A 的候选体 J1458+4121 仅有的几次甚大天线阵 (VLA) 的历史数据；在此基础上，利用甚长基线阵列 (VLBA) 对其进行首次 VLBI 观测，观测 波段为 L 和 C 波段。通过数据处理和分析研究，得到 J1458+4121 VLBA 的射电辐射形态。此 外，利用相位参考技术，还获得 J1458+4121 更精确的坐标 (α=14:58:20.772, δ=41:21:01.911)。 VLA 观测的射电总流量强度在 1.4∼8.4 GHz 范围内呈下降趋势，说明 J1458+4121 的射电能谱 可能是幂律谱；而 VLBA 观测的射电总流量强度在 1.5∼5 GHz 范围内呈上升趋势，意味着其射 电能谱在 GHz 波段是反转谱。因此， J1458+4121 极有可能是一个年轻射电源，其中微子产生 可能是由于新喷流成分的出现。该结果有助于 J1458+4121 的后续研究，并将中微子起源的关注 对象从明亮的耀变体扩展至其他类型的活动星系核。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 2000 年初开始，中国天文界就开展了在境内泛青藏高原地区光学天文台址战略性的普选 工作。2016 年，针对十三五计划的大科学工程项目在前期工作的基础上进行了定点监测。虽然 没有被列为候选台址，但冷湖地区的光学台址勘选由此驱动。自 2018 年起，对冷湖台址进行了 连续的定点监测，获得了视宁度极限条件下台址质量参数的连续监测数据。资料显示，冷湖赛什 腾山台址质量优越，可以满足国内各研究机构新建大型光学设备的需求。同时，青藏高原地区的 地理位置，填补了国际优质台址在地理经度分布上的巨大空白，为中国开展时域科学问题研究和 开展国际合作迎来了重大机遇。依据冷湖选址和建设的实际结果，总结了冷湖台址勘选的经验和 主要科学结果，并介绍了在冷湖已经投运和签约入驻的光学望远镜项目。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 合成孔径雷达以飞机、卫星等运动物体为载体，具备全天候、全天时观测能力，俨然成 为一种高效的遥感探测手段，在深空探测、军事侦察、地形测绘、灾害监测、农林生长监测和洋 流观测等众多领域广泛应用。对几个国外深空探测器携带的 SAR 系统的技术状态、科学目标和 探测成果进行了梳理，并作出了相应的比较分析，希望能够对中国未来深空探测任务提供一定的 帮助。同时，对未来深空探测星载 SAR 发展趋势进行分析，星载 SAR 逐渐向着高分辨率、多 参数、多模式、多基成像和轻量化等多方面发展，终将在更丰富的应用领域中发挥重要的作用。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 日冕准周期快模磁声波是日冕中较常见的一种波动现象，这种波动现象通常与耀斑和日 冕物质抛射等太阳活动爆发相关。根据准周期快模磁声波列的特征，还可以细分为窄准周期快模 磁声波和宽准周期快模磁声波。研究表明，准周期快模磁声波包含的关键物理信息可以用来诊断 耀斑核心区域特征、测量日冕磁场以及探测能量释放和传输等。简单叙述了准周期快模磁声波相 关的主要观测特征和模拟结果，重点介绍准周期快模磁声波的最新研究进展及冕震学应用，讨论 了准周期快模磁声波的激发机制，展望了未来需要研究的问题，并提供相关研究方法作为参考。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 引力波是广义相对论的重要预言，引力波探测是当代物理学最活跃的前沿领域之一。引 力波的发现使引力波天文学完成了从寻找引力波到研究引力波这一历史性转折，开创了引力波 天文学蓬勃发展的新时代。以地球为基地的激光干涉仪引力波天文台和空间引力波探测器在世 界各地迅速地发展起来。随着探月工程的开展，以月球为基地的激光干涉仪引力波天文台的建造 也越来越引起人们的关注。该文对月基激光干涉仪引力波天文台进行了简介：首先回顾其历史、 陈述其有利条件及探测器基本参数和光学结构，展望其未来的发展前景。
分类： 天文学 提交时间： 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 疏散星团是研究恒星形成和演化理论的理想实验室，然而星团的形成模式仍是一个基本 但未解决的问题。为了深入探讨星团的形成与演化模式，首先需要从观测上证认出具有物理联系 的双星团或星团群系统。开展双星团及星团群性质的研究可以为深入理解恒星等级成团形成的 模式提供重要线索；此外，双星团与星团群为研究同一片分子云中星团的形成与演化模式提供了 绝佳的机会，并有助于理解星团和母分子云在形态及运动学特性之间的联系。从双星团及星团群 的样本甄选和形成机制等出发，简单介绍银河系双星团及星团群的研究历史，着重讨论了 Gaia 时代该领域的研究近况。
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 类星体有剧烈、大幅度的光变现象, 光变研究有助于建立与观测相符的理论模型. 这篇文章从密歇根大学射电天文台数据库收集了类星体3C 446射电4.8、8.0和14.5\;GHz波段的长期观测数据. 传统的线性方法难以分析复杂的光变现象, 文章采用了集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)方法和非线性分析方法相结合, 从混沌动力学特性、分形特性和周期性多角度对类星体光变随时间演化的规律进行了较全面的分析, 并重点对比分析了除去周期成分或混沌成分前后, 光变的周期性和非线性特性是否存在明显区别. 分析结果表明, 类星体3C 446射电波段光变资料由周期成分、趋势成分和混沌成分组成, 光变具有周期性、混沌性和分形特性. 除去混沌成分和趋势成分后的光变周期与原始光变资料的周期完全相同, 而两者的混沌和分形特性有明显不同. 从饱和关联维数来看, 重构动力学系统时, 除去周期成分和趋势成分后的光变资料比原始光变资料需要更多的独立参量, Kolmogorov熵值表明前者信息的损失率比后者大, 系统的混沌程度更高, 系统也更复杂, Hurst值表明后者自相似性和长程相关性比前者略强.
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 年轻脉冲星多处于超新星遗迹(Supernova Remnant, SNR)中, 其分为转动供能脉冲星(Rotation-powered SNR-PSR)、磁星(Magnetar)和中心致密天体(Central Compact Object, CCO), 这3类年轻脉冲星有着不同的自旋周期及磁场强度分布. 其中, 遗迹磁星(SNR-Magnetar)的平均自旋周期比转动供能遗迹脉冲星大近一个量级, 平均磁场强度高近两个量级. 同时, 中心致密天体比转动供能遗迹脉冲星的平均磁场强度低近两个量级. 这3类年轻脉冲星不同的物理性质, 可能源于其不同的前身星或不同的超新星爆发过程, 也可能源于其中子星诞生后的不同演化过程. 此外, 转动供能遗迹脉冲星比年轻的转动供能非遗迹脉冲星具有更快的平均自旋周期、更大的平均磁场强度和更短的平均特征年龄. 这暗示新诞生的中子星经时间约为105--106\;yr的演化过程, 其自旋速度将减小近一半, 同时其磁场强度也将衰减近一半.
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 利用中国科学院新疆天文台南山观测站26\;m射电望远镜, 在中心频率1556\;MHz, 对Crab脉冲星(PSR B0531+21)进行了长达12.6\;h的连续观测, 观测带宽为512\;MHz, 时间分辨率为32\;\upmus, 研究了巨脉冲辐射的等待时间分布特征. 观测共探测到2097个信噪比大于10的巨脉冲, 对应的流量密度大于100\;Jy. 巨脉冲的爆发率表现为高度的间歇性, 在较短的时间内具有较高的爆发率, 在相对长的宁静期内巨脉冲的爆发率较低, 尤其是中间脉冲相位内的巨脉冲爆发. 相邻两个巨脉冲的等待时间分布表现为幂律分布特征, 可以用一个非稳态的泊松过程进行模拟, 这表明巨脉冲的爆发是一种独立的随机事件. 此外, 主脉冲和中间脉冲相位上的巨脉冲具有不同的等待时间分布特征, 这意味着脉冲星不同磁极的巨脉冲辐射机制可能是不同的. 这些观测结果对于理解脉冲星的射电辐射机制具有重要意义.
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 低表面亮度星系(Low Surface Brightness Galaxy, LSBG)的特征对于理解星系整体特征非常重要, 通过现代的机器学习特别是深度学习算法来搜寻扩充低表面亮度星系样本具有重要意义. LSBG因特征不明显而难以用传统方法进行自动和准确辨别, 但深度学习确具有自动找出复杂且有效特征的优势, 针对此问题提出了一种可用于在大样本巡天观测项目中搜寻LSBG的算法---YOLOX-CS (You Only Look Once YOLOX-CS在扩充前后两个数据集中搜索LSBG的召回率和AP (Average Precision)值都有较好的测试结果, 其在未扩充数据集的测试集中的召回率达到97.75\%, AP值达到97.84\%, 在DCGAN模型扩充的数据集中, 同样测试集下进行实验的召回率达到99.10\%, AP值达到98.94\%, 验证了该算法在LSBG搜索中具有优秀的性能. 最后, 将该算法应用到SDSS部分测光数据上, 搜寻得到了765个LSBG候选体.version X-CS). 首先通过实验对比5种经典目标检测算法并选择较优的YOLOX算法作为基础算法, 然后结合不同注意力机制和不同优化器, 构建了YOLOX-CS的框架结构. 数据集使用的是斯隆数字化巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)中的图像, 其标签来自于\alpha.40-SDSS DR7 (40\%中性氢苜蓿巡天与第7次数据发布的斯隆数字化巡天的交叉覆盖天区)巡天项目中的LSBG, 由于该数据集样本较少, 还采用了深度卷积生成对抗网络(Deep Convolutional Generative Adversarial Networks, DCGAN)模型扩充了实验测试数据. 通过与一系列目标检测算法对比后,
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 星系的形态与星系的形成和演化息息相关, 其形态学分类是星系天文学后续研究的重要一环. 当前海量天文观测数据的出现使得天文数据自动分析方法越来越得到重视, 针对此问题, 利用先进的深度学习骨干网络EfficientNetV2, 分析不同的注意力机制类型和使用节点对网络性能的影响, 构建了一种命名为EfficientNetV2-S-Triplet7 (即在EfficientNetV2-S stage7的1\times1卷积层后加入Triplet模块)的改进算法模型来实现星系形态学的自动分类. 使用第二期星系动物园(Galaxy Zoo 2, GZ2)中超过24万张的测光图像作为初始数据进行实验测试. 在对数据进行预处理时采取了尺寸抖动、翻转、色彩畸变等图像增强手段来解决图像数量的不平衡问题. 在同一系列经典和前沿的深度学习算法模型AlexNet、ResNet-34、MobileNetV2、RegNet进行对比实验后, 得出EfficientNetV2-S-Triplet7算法在分类准确率、查全率和F1分数等指标上具有最好的测试结果. 在9375张测试图像中的3项指标值分别可达到89.03\%、90.21\%、89.93\%, 查准率达到89.69\%, 在其他模型中排在第3位. 该结果表明将EfficientNetV2-S-Triplet7算法应用于大规模星系数据的形态学分类任务中有很好的效果.
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 随着天文探测技术的快速发展, 海量的星系图像数据不断产生, 能够及时高效地对星系图像进行形态分类对研究星系的形成与演化至关重要. 针对传统的星系形态分类模型特征选择困难、分类速度慢、准确率受限等难题, 提出一种以Inception-v3神经网络为主干结构, 融合压缩激励(Squeeze and Excitation Network, SE)通道注意力机制的星系形态分类模型. 该模型在斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)样本的测试集准确率高达99.37\%. 旋涡星系、圆形星系、中间星系、雪茄状星系与侧向星系的F1值分别为99.33\%、99.58\%、99.33\%、99.41\%与99.16\%. 该模型与Inception-v3、MobileNet (Mobile Neural Network)和ResNet (Residual Neural Network)网络模型相比, SE-Inception-v3宽度和深度优势表现出更强的特征提取能力, 可以高效识别不同形态的星系, 为未来大型巡天计划的大规模星系形态分类问题提供了一种新方法.
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 地基光学天文望远镜是人类探索与研究宇宙的重要手段, 对已有地基光学台址的光学观测环境进行监测分析, 可以为后期设备针对性改造以及观测者调整观测策略提供参考依据, 对提升地基光学设备的观测效能具有重要的意义. 吉林天文观测基地(简称``基地'')隶属于中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站, 位于吉林省吉林市大绥河镇小绥河村南沟约5 km处(东经126.3{\circ}, 北纬43.8{\circ}, 海拔高度313\;m). 基地大气视宁度均值范围约为1.3''--1.4''、天顶附近V波段的天光背景亮度为20.64\;mag\,\cdot\,arcsec {-2}、年晴夜数最高可达270余天, 具有良好的天文观测条件. 吉林天文观测基地于2016年投入运行, 现有1.2\;m光电望远镜、迷你光电阵列望远镜、大视场光电望远镜阵列、新型多功能阵列结构光电探测平台等多台(套)光电望远镜设备. 利用上述设备, 主要围绕空间目标探测与识别、精密轨道确定、光电探测新方法以及变源天体的多色测光等开展相关研究工作, 与多家国内高校及科研院所保持着良好的合作关系.
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