類星體是20世紀(jì)60年代四大發(fā)現(xiàn)之一, 觀測(cè)和理論研究表明類星體的能源來自活動(dòng)星系核區(qū)超大質(zhì)量黑洞的吸積. 但超大質(zhì)量黑洞以及核區(qū)的塵埃環(huán)、寬線區(qū)和吸積盤如何形成? 這是仍未解決的重大疑難問題.封面圖片展示了AGN盤中恒星或恒星級(jí)黑洞復(fù)雜多樣的動(dòng)力學(xué)和吸積過程, 詳見本期專題.

悅讀科學(xué)

耐用型全無機(jī)鈣鈦礦疊層光伏

閔洪宇, 段程皓, 嚴(yán)克友

免疫球蛋白IgG1-G396R的前世今生

侯晴, 羅華夏, 何順民

ST11-KL64型耐碳青霉烯類高毒力肺炎克雷伯桿菌的毒力及進(jìn)化演變

蒲丹妮, 趙建康, 卓獻(xiàn)霞, 曹彬

超大質(zhì)量黑洞吸積盤中恒星的形成和演化專題

編者按

活動(dòng)星系核盤中恒星的形成和演化

王建民, 袁業(yè)飛, 吳慶文

評(píng)述

翟朔, 劉均榮, 王建民

LIGO探測(cè)到由質(zhì)量比典型恒星級(jí)黑洞更重的雙黑洞并合引起的引力波事件GW190521, 后續(xù)發(fā)現(xiàn)該事件可能發(fā)生在活動(dòng)星系核中. 此外, 由JWST觀測(cè)到的具有強(qiáng)烈鐵發(fā)射線的高紅移類星體揭示了活動(dòng)星系核金屬豐度的無宇宙學(xué)演化. 上述觀測(cè)導(dǎo)致活動(dòng)星系核中心區(qū)域的大質(zhì)量恒星形成與演化及其觀測(cè)效應(yīng)成為新興研究課題. 本文從理論預(yù)言及應(yīng)用的角度綜述了該新興領(lǐng)域所取得的進(jìn)展、面臨的問題及未來研究方向.

活動(dòng)星系核吸積盤內(nèi)的超新星爆發(fā)

李傅臨, 胡茂凱, 雷享禮, 耿金軍, 范霄, 韓園珍, 王寶, 楊軒, 吳雪峰

2019年, 望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合探測(cè)到一例疑似活動(dòng)星系核(AGN)吸積盤中的雙黑洞并合事件. AGN吸積盤本身高溫高密的環(huán)境, 使得其內(nèi)部發(fā)生的天體物理過程和觀測(cè)特性與一般星際介質(zhì)中的情形顯著不同. 本文介紹了AGN吸積盤中超新星前身星的動(dòng)力學(xué)演化、超新星爆發(fā)能量來源及爆發(fā)過程的輻射特征.

大質(zhì)量黑洞周圍的恒星級(jí)天體及動(dòng)力學(xué)演化

范霄, 王夢(mèng)葉, 吳慶文

本文綜述了我們研究超大質(zhì)量黑洞周圍恒星級(jí)天體及其動(dòng)力學(xué)的部分工作: 介紹了吸積盤上的恒星形成及這些恒星對(duì)活動(dòng)星系核金屬豐度的貢獻(xiàn); 介紹了吸積盤與恒星級(jí)天體的相互作用, 并嘗試解釋了銀心S星的軌道特征; 提出恒星與吸積盤的相互作用會(huì)有效提高潮汐瓦解(TDE)事件率, 嘗試解釋了TDE在后暴星系中事件率過高的問題; 提出黑洞在吸積盤上的遷移過程會(huì)有效提高極端質(zhì)量比旋近事件率.

恒星級(jí)雙黑洞的活動(dòng)星系核形成通道

楊舒程, 田川寬通, 韓文標(biāo)

LIGO等引力波探測(cè)器發(fā)現(xiàn)的雙黑洞并合的形成機(jī)制是天體物理中一個(gè)感興趣的問題, 研究認(rèn)為一些雙黑洞有可能在活動(dòng)星系核(AGN)吸積盤上形成. 本文回顧了雙黑洞形成機(jī)制的相關(guān)理論研究, 并分析了AGN起源雙黑洞的獨(dú)特天體物理特征. 通過引力波與電磁波聯(lián)合觀測(cè), 研究人員有望識(shí)別雙黑洞并合是否源自AGN吸積盤, 進(jìn)而深入理解雙黑洞的形成機(jī)制.

彭朋, 陳弦

引力波探測(cè)的最新進(jìn)展啟發(fā)人們重新研究活動(dòng)星系核吸積盤中致密天體(如中子星、恒星級(jí)黑洞等)的形成和演化過程, 同時(shí)試圖尋找可能的多信使觀測(cè)特征. 本文回顧了對(duì)活動(dòng)星系核吸積盤中致密天體遷移過程進(jìn)行的相關(guān)研究和取得的理論成果, 以及這一過程可能造成的觀測(cè)現(xiàn)象.

超大質(zhì)量黑洞附近的雙星并合——?jiǎng)恿W(xué)演化的長(zhǎng)期效應(yīng)

劉彬

宇宙深處, 星系中心超大質(zhì)量黑洞周邊星體密布, 雙星系統(tǒng)尤為獨(dú)特, 它們?cè)诖筚|(zhì)量黑洞影響下展現(xiàn)出豐富的動(dòng)力學(xué)特性. 本文深入回顧了恒星級(jí)質(zhì)量雙星(包括黑洞與中子星)在超大質(zhì)量黑洞長(zhǎng)期作用下的演化與并合, 并概述了其引力波信號(hào)的可觀測(cè)特征, 為天文研究提供了新的視角.

李亞平

迄今為止, LIGO/Virgo/KAGRA發(fā)現(xiàn)了近百個(gè)高頻引力波事例, 這些事例大部分是由恒星級(jí)雙黑洞并合過程產(chǎn)生的. 活動(dòng)星系核吸積盤內(nèi)的雙黑洞并合為這些高頻引力波源提供了一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)力學(xué)渠道. 但活動(dòng)星系核渠道如何促使雙黑洞并合及其對(duì)應(yīng)的吸積過程還是未解之謎. 本文將綜述我們近些年基于數(shù)值模擬對(duì)這些問題的一些探索.

王凱

活動(dòng)星系核超大質(zhì)量黑洞吸積盤中被認(rèn)為存在不同類型的天體物理爆發(fā)現(xiàn)象, 產(chǎn)生包含引力波、電磁輻射和高能中微子的多信使信號(hào). 本文簡(jiǎn)要綜述了近些年來超大質(zhì)量黑洞吸積盤上不同天體物理暫現(xiàn)源爆發(fā)過程中的高能中微子輻射研究進(jìn)展, 總結(jié)和展望了對(duì)于這些源的多信使探測(cè).

活動(dòng)星系核吸積盤內(nèi)災(zāi)變性爆發(fā)事件的電磁和高能中微子信號(hào)

朱錦平, 俞云偉, 張冰

活動(dòng)星系核(AGN)是宇宙中最明亮的天體之一, 由超大質(zhì)量黑洞吸積盤物質(zhì)的引力能量驅(qū)動(dòng). 研究顯示, AGN吸積盤中可能蘊(yùn)含大量恒星和致密天體(白矮星、中子星、黑洞), 為超新星爆發(fā)及雙致密星并合提供了獨(dú)特環(huán)境. 由于高密度盤內(nèi)介質(zhì), 這些爆發(fā)事件展現(xiàn)出強(qiáng)激波輻射、非熱輻射及高能中微子發(fā)射等獨(dú)特觀測(cè)特征. 本文綜述了AGN吸積盤內(nèi)爆發(fā)事件的多波段輻射及中微子研究進(jìn)展, 探討了當(dāng)前挑戰(zhàn)與未來發(fā)展方向.

張書瑞, 羅沿, 袁業(yè)飛

白矮星等致密星被認(rèn)為存在于活動(dòng)星系核(AGN)吸積盤中, 但它們之間的動(dòng)力學(xué)機(jī)制及可能的觀測(cè)現(xiàn)象仍不明確. AGN的光變、變臉和超太陽金屬豐度等現(xiàn)象, 涉及極端環(huán)境中的能量轉(zhuǎn)移和重元素起源等宇宙奧秘, 亟需理論的解釋, 而AGN盤中白矮星的相遇和碰撞或許能為這些問題提供答案.

評(píng)述

生命科學(xué)

腫瘤治療性mRNA疫苗的研發(fā)進(jìn)展

鄧可欣, 李曉彬, 劉婉婉, 劉君禹, 王潤(rùn)銘, 尹延?xùn)|, 張燦陽

腫瘤治療性mRNA疫苗作為一種創(chuàng)新的免疫療法, 通過傳遞腫瘤抗原激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng), 識(shí)別并殺傷腫瘤細(xì)胞. 本文深入探討了mRNA疫苗的多方面特性, 包括其構(gòu)成、優(yōu)勢(shì)、穩(wěn)定性提高方法、作用機(jī)制、給藥途徑、遞送系統(tǒng)以及面臨的局限性和挑戰(zhàn).

地球與環(huán)境科學(xué)

微生物與礦物相互作用對(duì)污染物環(huán)境行為的影響

朱櫟佳, 丁玲, 仇欣然, 梁旭軍, 郭學(xué)濤

微生物與礦物的相互作用是自然環(huán)境中重要的地球化學(xué)過程之一, 對(duì)污染物的環(huán)境行為產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響. 本文綜述了微生物與礦物相互作用的研究進(jìn)展、作用機(jī)制及其對(duì)共存污染物環(huán)境行為的影響, 并在此基礎(chǔ)上分析目前已有研究的不足, 對(duì)未來相關(guān)研究提出了展望.

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