Celia:从宇宙学模拟中学习星系目录嵌入的自监督基础模型
Carnegie Mellon University 与 Institute for Advanced Study 团队提出 Celia,一个将子晕及其星系性质目录映射为嵌入向量的自监督基础模型,用于压缩和组织天体物理与大尺度结构信息。
Carnegie Mellon University 与 Institute for Advanced Study 团队提出 Celia,一个将子晕及其星系性质目录映射为嵌入向量的自监督基础模型,用于压缩和组织天体物理与大尺度结构信息。
基于 NewCluster 宇宙学 zoom-in 模拟的 spin-off 运行,结合双物种、双尺寸尘埃模型,研究了 z∼5 星系的尘埃演化,发现尘埃演化遵循三个依赖金属丰度的阶段。在 log(Z/Z⊙) 较低时尘埃增长受限,金属丰度升高后尘埃在星际介质中快速增长。该结果为高红移星系中观测到的尘埃多样性提供了理论解释。
利用 IllustrisTNG100 宇宙学流体力学模拟,研究发现暗物质贫乏星系(DMDG,暗物质与恒星质量比低于 1)存在两条形成通道:一类是原本处于大质量暗物质晕中、后经潮汐剥离失去大部分暗物质的"后天型",另一类是自始就几乎不含暗物质的"先天型"。
高分辨率 N 体模拟表明,在类银河系静态引力势中,矮星系潮汐特征的可探测性主要取决于其恒星质量、轨道偏心率代理 e0 与演化阶段,偏心率 e0 ≳ 0.75 的径向轨道最易留下可探测的延展潮汐碎片。可探测面积由 M⋆ = 10⁸–10⁹ M⊙ 的前身星系主导,而 M⋆ = 10⁶–10⁷ M⊙ 系统可经历剥离却无可探测碎片。可探测面积随时间非单调演化,尖峰型与核型暗物质晕前身的差异普遍较小。
一项基于宇宙学 zoom-in 模拟(尘埃粒子随演化实时计算)的新方法,利用恒星半光半径与 UV/光学波段消光推断高红移星系的尘埃质量,并应用于 JWST 观测到的 6<z<14 典型星系。
该论文研究具有速度依赖弹性与耗散自相互作用的非弹性暗物质晕的引力热坍缩,在引力热流体框架下导出暗物质上散射到激发态再衰变回基态的有效冷却率,并数值求解球对称晕的核心增长与坍缩阶段演化。结果显示纯弹性自相互作用晕演化轨迹具有普适性,而非弹性暗物质晕演化更为多样,但其中隐藏着参数普适性,作者据此导出一个半解析公式,可在无需模拟的情况下计算任意速度依赖弹性与非弹性截面下的晕坍缩时间。
论文利用 JWST GLIMPSE 透镜计划结合 Hubble 与 Subaru 数据测定的紫外光度函数,在再电离时期(z ~ 7)检验暗物质小尺度行为。
推荐理由:论文在再电离时期这一新红移窗口给出物质功率谱约束,读者可据此比较早期与晚期小尺度探针的差异。
Gouttenoire、Leister 与 Schwaller 指出,标准单色质量分布会预言原初黑洞(PBH)近乎同步蒸发、突发再加热以及过强的标量诱导引力波信号,而更现实的处理使该引力波信号减弱,从而重新打开质量轻于 10⁹ g 的超轻原初黑洞作为热大爆炸起源的窗口。结果发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 181002。
英国剑桥大学的物理学家近期展示了实验室制备量子真空中能量涨落的直接成像,量子真空的涨落还会通过真空双折射影响强激光中不同偏振光的传播。大气极光是量子真空涨落影响原子的可见例证,氧原子和氮分子的电子能级与光谱实验也必须计入量子真空的影响才能与理论一致。宇宙学家认为宇宙最初时刻的量子真空涨落参与了横跨宇宙的星系团形成,并为黑洞收缩创造了条件。
科学家排除了"stupendously"大质量黑洞(SLABs)作为宇宙暗物质来源的可能。研究指出,若这类理论天体是暗物质来源,它们会在宇宙辐射上留下更大的印记,而观测并未发现这种效应。暗物质的本质至今仍未知。
NASA Hubble Space Telescope 于 Oct. 22, 2026 拍摄到一张棒旋星系图像,右下角的引力透镜是真正的观测目标。天文学家将利用这类图像分析引力畸变,研究前景星系中的暗物质,并为未来的 Nancy Grace Roman Space Telescope 观测奠定基础。Hubble 与 Roman 将协同工作,构建更全面的宇宙图景。
加州大学戴维斯分校(UC Davis)研究团队在《英国皇家学会会刊 A》(Proceedings of the Royal Society A)发表研究,通过分析结合广义相对论与流体行为的 Einstein-Euler 方程,指出标准宇宙膨胀模型的基础——Friedmann 时空在大爆炸背景下于小尺度和大尺度上均存在根本性不稳定。
Lehman College, City University of New York 的 Luis Anchordoqui 与合作者 Alek Bedroya、Dieter Lüst 在 Physical Review D 撰文指出,在“暗维度”情景下原初黑洞应是五维的,其视界小于卷曲成约一微米的额外空间维度,因而能“看到”这一额外方向。
一项名为 Lumina 的新模拟程序覆盖宇宙诞生后 20 亿年,以迄今最大的模拟尺度跨度再现了宇宙黑暗时代之后首批星系的形成与发光过程。模拟纳入暗物质、恒星、气体与辐射,追踪大爆炸后约 4500 万年起气体晕中年轻星系的诞生及其辐射对中性氢的电离,并首次同时呈现氢再电离与氦再电离两大过程。
Physical Review Letters 发表论文,Qiu-Ju Huang 等人利用 BL Lac 天体 1ES 1959+650 长达 10 年的光学偏振监测数据,首次搜寻轴子或类轴子粒子(ALP)暗物质与光子耦合引起的天体光偏振角周期性振荡信号。
国家重点研发计划“引力波探测”重点专项原初引力波探测方向项目集中交流会暨发展研讨会10月22日至24日在广东东莞中国散裂中子源召开,由基金委高技术研究发展中心主办,高能所、东莞理工学院等承办,60余人参会。
Kalyan Malakar、Mrinnoy M. Gohain、Kalyan Bhuyan 在 Physics Letters B 第 883 卷提出,用幂律熵修正探讨早期宇宙重子不对称的起源。文章发表于 2026 年 12 月。
南极周边海域正因海冰流失、大洋环流重塑而变得更咸。海冰减少改变了海水盐度分布,进而影响全球海洋环流格局。这一变化可能带来全球性后果。
Hubble 对邻近星暴星系的观测挑战了超新星风帮助早期宇宙再电离的观点,表明年轻恒星可能在这些风形成之前就让辐射得以逃逸。此前的理论认为,超新星爆发产生的强风会为紫外辐射逃逸早期星系清理出通道,而这项针对邻近星系的新研究提出了不同看法。
一项宇宙学研究提出残差标签条件 Flow Matching(RLCFM)生成网络,显式以物质密度 Ωm 和成团振幅 σ8 为条件生成弱引力透镜收敛图,用于替代计算昂贵的 N-body 模拟。该模型在像素与峰值统计、功率谱、双谱、功率谱相关矩阵等多项验证指标上大幅超越此前基于 GAN 的基准,显著提升了生成图的保真度。
论文基于 GWTC-4.0 目录中 142 个致密双星并合事件(FAR<0.25/年),用包含额外重黑洞质量特征的新参数化质量谱模型,联合推断宇宙学与种群参数。
推荐理由:论文展示了引入重黑洞质量尺度后对 H0 约束精度的定量改善,读者可据此理解质量谱建模对标准汽笛宇宙学的影响。
Farakou 与 Skordis 提出 Sym-EFT 模拟器套件,用符号回归模拟大尺度结构有效场论(EFTofLSS)的一圈和两圈冷暗物质功率谱。模拟器分别模拟各圈贡献,把反项的时间依赖留到拟合阶段,可灵活适配不同反项参数化而无需更换模拟器;在 EFT 有效 k 范围内误差优于 0.5%,单核求值时间小于约 5×10⁻⁴ s,生成的函数可直接用于计算机代码。
论文将星系巡天中常用的 Zel'dovich 重建推广到 Lyman-α 森林,以消除非线性结构形成对 BAO 峰的展宽和位移,并在 AbacusSummit N-body 模拟上的大体积森林 mock 中验证方法。
该论文利用 SPT-3G D1 的 CMB 主各向异性与 MUSE 透镜数据,结合 Planck、ACT DR6 和 DESI 测量,检验暗物质与重子散射、暗物质与暗辐射相互作用以及暗物质湮灭三类模型。
Karchev 等人首次对 ZTF 第二数据释放的 772 颗 Ia 超新星做宇宙学分析,用 42 个 SH0ES 定标源和贝叶斯分层模型推得 H0 = (71.6 ± 1.5) km/s/Mpc(若施加 Pantheon+ 物质密度先验则为 72.3 ± 1.1),不确定度主要由定标源数量主导。
论文用Ceridwen拟合1365个3≤z≤9的光谱确认JADES星系的NIRCam测光与NIRSpec发射线,分析恒星质量、恒星形成史(SFH)和尘埃如何塑造UV光度函数亮端。
利用 FRESCO GOODS-N 与 GOODS-S 数据,研究在 z∼4–6 的 4 个原初星系团中选出 12 个宁静星系候选体,宁静比例随恒星质量升高,log(M∗/M⊙)=10.5–11.25 时达 33.3%+22.2−17.5 (3/9)。
一项高分辨率宇宙学模拟研究用切片技术从母模拟中截取黑洞种子附近区域,以亚秒差距分辨率重跑,对比轻种子(恒星遗迹)与重种子(直接坍缩黑洞 DCBH)两种形成通道。
CUBS巡天第十篇论文利用23个中红移(z=0.4-0.7)星系和星系群的背景QSO吸收线,结合HST/COS与STIS光致电离建模,测得冷气体云nH约10^-4-10^-2 cm^-3、T约(1-5)×10^4 K、非热展宽bNT约2-30 km/s,湍动以亚声速为主。
论文在 gevolution 基础上开发 GPU 加速的新代码 GAsGRD,首次以完全相对论、非线性、动力学方式模拟中微子与精质场耦合的模型。模拟发现中微子团块高度动力学且在自旋,背景膨胀在计入大尺度非线性反作用后与 ΛCDM 相容,有效暗能量可穿越 w=-1 的幻影分界;部分参数下冷暗物质成团与 ΛCDM 大致一致,但透镜势等相对论效应显著偏离。
论文研究轻稳定轴子暗物质遗迹丰度能否由暴胀期涨落而非失配机制主导,解析追踪从 de Sitter 膨胀到辐射主导的瞬时过渡。由于能量密度正比于场的平方,即使平均位移为零,涨落主导的丰度仍携带等曲率扰动;对正则最小耦合轴子谱是尺度不变的,其暗物质超出 Planck 等曲率限制约八个数量级。
该论文提出用高斯过程(GP)从暗标准汽笛非参数重建引力波传播的异常摩擦函数 αM(z),再经积分导出引力波与电磁光度距离之比 Ξ(z),并保持局部摩擦修正与累积距离效应的显式关系,同时要求引力波光度距离单调可逆。
JWST 观测到星系 GS18660,它呈现大爆炸后 21 亿年时的样子,是迄今发现的最远环状星系,论文 9 月 8 日发表于 Astronomy & Astrophysics。
Nancy Grace Roman Space Telescope(NGRST)正前往日–地 L2 点,执行预计 5 年的任务,测量暗能量、结构增长与广义相对论的一致性。由于 NGRST 是大视场巡天望远镜,无法逐个研究强引力透镜,Hubble 将对单个强透镜做详细观测,建立点扩散函数(point-spread function)模型,为 NGRST 的弱引力透镜观测提供准备。
英国 University of Southampton 与印度 IIT Kanpur 的研究者提出,右手中微子可能在大爆炸后主导宇宙演化,帮助解释物质-反物质不对称。
哈佛-史密森尼中心天体物理中心的研究人员发布了名为 Lumina 的宇宙学辐射流体力学模拟,重建宇宙大爆炸后最初 20 亿年的演化,成果发表于 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。
Fiorillo 与 Raffelt 在均匀轴对称模型中发展了快味不稳定性的准线性理论(QLT),首次将味波及其量子 flavomon 作为独立线性自由度处理,纳入对中微子分布的反作用和非共振中微子与 flavomon 相互作用,同时忽略波-波过程。
CERN-TH-2026-056 预印本研究在 CMB 时代实现 Neff<3 且与现有宇宙学、天体物理和实验室数据一致的新物理情形,动机包括 ACT 与 SPT 结合 Planck 给出的 Neff=2.81±0.12、原初氦丰度新测量以及 Simons Observatory 的部署。
推荐理由:论文梳理了能给出 Neff<3 的少数简单新物理场景,读者可据此理解 ACT+SPT+Planck 偏低测量对应的模型空间。
研究提出伪双源平面透镜(PDSPLs)方法,将强透镜层析推广到 LSST、Euclid、Roman 预期的约 10^5 个星系-星系透镜,规避双源平面透镜(DSPLs)的中间源质量与质量片简并(MSD)问题。
论文提出可产生 phantom crossing 且与物质最小耦合的新一类 Horndeski 标量-张量模型 Asymptotic Cubic Galileon(ACG),并用 Planck CMB、DESI BAO 与 DES 距离梯超新星数据联合拟合膨胀历史。