类星体是20世纪60年代四大发现之一, 观测和理论研究表明类星体的能源来自活动星系核区超大质量黑洞的吸积. 但超大质量黑洞以及核区的尘埃环、宽线区和吸积盘如何形成? 这是仍未解决的重大疑难问题.封面图片展示了AGN盘中恒星或恒星级黑洞复杂多样的动力学和吸积过程, 详见本期专题.
悦读科学
耐用型全无机钙钛矿叠层光伏
闵洪宇, 段程皓, 严克友
免疫球蛋白IgG1-G396R的前世今生
侯晴, 罗华夏, 何顺民
ST11-KL64型耐碳青霉烯类高毒力肺炎克雷伯杆菌的毒力及进化演变
蒲丹妮, 赵建康, 卓献霞, 曹彬
超大质量黑洞吸积盘中恒星的形成和演化专题
编者按
活动星系核盘中恒星的形成和演化
王建民, 袁业飞, 吴庆文
评述
翟朔, 刘均荣, 王建民
LIGO探测到由质量比典型恒星级黑洞更重的双黑洞并合引起的引力波事件GW190521, 后续发现该事件可能发生在活动星系核中. 此外, 由JWST观测到的具有强烈铁发射线的高红移类星体揭示了活动星系核金属丰度的无宇宙学演化. 上述观测导致活动星系核中心区域的大质量恒星形成与演化及其观测效应成为新兴研究课题. 本文从理论预言及应用的角度综述了该新兴领域所取得的进展、面临的问题及未来研究方向.
活动星系核吸积盘内的超新星爆发
李傅临, 胡茂凯, 雷享礼, 耿金军, 范霄, 韩园珍, 王宝, 杨轩, 吴雪峰
2019年, 望远镜联合探测到一例疑似活动星系核(AGN)吸积盘中的双黑洞并合事件. AGN吸积盘本身高温高密的环境, 使得其内部发生的天体物理过程和观测特性与一般星际介质中的情形显著不同. 本文介绍了AGN吸积盘中超新星前身星的动力学演化、超新星爆发能量来源及爆发过程的辐射特征.
大质量黑洞周围的恒星级天体及动力学演化
范霄, 王梦叶, 吴庆文
本文综述了我们研究超大质量黑洞周围恒星级天体及其动力学的部分工作: 介绍了吸积盘上的恒星形成及这些恒星对活动星系核金属丰度的贡献; 介绍了吸积盘与恒星级天体的相互作用, 并尝试解释了银心S星的轨道特征; 提出恒星与吸积盘的相互作用会有效提高潮汐瓦解(TDE)事件率, 尝试解释了TDE在后暴星系中事件率过高的问题; 提出黑洞在吸积盘上的迁移过程会有效提高极端质量比旋近事件率.
恒星级双黑洞的活动星系核形成通道
杨舒程, 田川宽通, 韩文标
LIGO等引力波探测器发现的双黑洞并合的形成机制是天体物理中一个感兴趣的问题, 研究认为一些双黑洞有可能在活动星系核(AGN)吸积盘上形成. 本文回顾了双黑洞形成机制的相关理论研究, 并分析了AGN起源双黑洞的独特天体物理特征. 通过引力波与电磁波联合观测, 研究人员有望识别双黑洞并合是否源自AGN吸积盘, 进而深入理解双黑洞的形成机制.
彭朋, 陈弦
引力波探测的最新进展启发人们重新研究活动星系核吸积盘中致密天体(如中子星、恒星级黑洞等)的形成和演化过程, 同时试图寻找可能的多信使观测特征. 本文回顾了对活动星系核吸积盘中致密天体迁移过程进行的相关研究和取得的理论成果, 以及这一过程可能造成的观测现象.
超大质量黑洞附近的双星并合——动力学演化的长期效应
刘彬
宇宙深处, 星系中心超大质量黑洞周边星体密布, 双星系统尤为独特, 它们在大质量黑洞影响下展现出丰富的动力学特性. 本文深入回顾了恒星级质量双星(包括黑洞与中子星)在超大质量黑洞长期作用下的演化与并合, 并概述了其引力波信号的可观测特征, 为天文研究提供了新的视角.
李亚平
迄今为止, LIGO/Virgo/KAGRA发现了近百个高频引力波事例, 这些事例大部分是由恒星级双黑洞并合过程产生的. 活动星系核吸积盘内的双黑洞并合为这些高频引力波源提供了一个独特的动力学渠道. 但活动星系核渠道如何促使双黑洞并合及其对应的吸积过程还是未解之谜. 本文将综述我们近些年基于数值模拟对这些问题的一些探索.
王凯
活动星系核超大质量黑洞吸积盘中被认为存在不同类型的天体物理爆发现象, 产生包含引力波、电磁辐射和高能中微子的多信使信号. 本文简要综述了近些年来超大质量黑洞吸积盘上不同天体物理暂现源爆发过程中的高能中微子辐射研究进展, 总结和展望了对于这些源的多信使探测.
活动星系核吸积盘内灾变性爆发事件的电磁和高能中微子信号
朱锦平, 俞云伟, 张冰
活动星系核(AGN)是宇宙中最明亮的天体之一, 由超大质量黑洞吸积盘物质的引力能量驱动. 研究显示, AGN吸积盘中可能蕴含大量恒星和致密天体(白矮星、中子星、黑洞), 为超新星爆发及双致密星并合提供了独特环境. 由于高密度盘内介质, 这些爆发事件展现出强激波辐射、非热辐射及高能中微子发射等独特观测特征. 本文综述了AGN吸积盘内爆发事件的多波段辐射及中微子研究进展, 探讨了当前挑战与未来发展方向.
张书瑞, 罗沿, 袁业飞
白矮星等致密星被认为存在于活动星系核(AGN)吸积盘中, 但它们之间的动力学机制及可能的观测现象仍不明确. AGN的光变、变脸和超太阳金属丰度等现象, 涉及极端环境中的能量转移和重元素起源等宇宙奥秘, 亟需理论的解释, 而AGN盘中白矮星的相遇和碰撞或许能为这些问题提供答案.
评述
生命科学
肿瘤治疗性mRNA疫苗的研发进展
邓可欣, 李晓彬, 刘婉婉, 刘君禹, 王润铭, 尹延东, 张灿阳
肿瘤治疗性mRNA疫苗作为一种创新的免疫疗法, 通过传递肿瘤抗原激发机体产生特异性免疫反应, 识别并杀伤肿瘤细胞. 本文深入探讨了mRNA疫苗的多方面特性, 包括其构成、优势、稳定性提高方法、作用机制、给药途径、递送系统以及面临的局限性和挑战.
地球与环境科学
微生物与矿物相互作用对污染物环境行为的影响
朱栎佳, 丁玲, 仇欣然, 梁旭军, 郭学涛
微生物与矿物的相互作用是自然环境中重要的地球化学过程之一, 对污染物的环境行为产生深远影响. 本文综述了微生物与矿物相互作用的研究进展、作用机制及其对共存污染物环境行为的影响, 并在此基础上分析目前已有研究的不足, 对未来相关研究提出了展望.
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