李勇简历
宇宙给了我们新的知识，带领我们走向更多未知的未来。银河系的边界探索出来后，“周围”有多少星系？首次用引力波探测到中等质量黑洞后，人类能否解开超大质量黑洞形成之谜？
回望2020年，我们将带着穿越时空的旅程再次与宇宙对话。
氧出现在河外星系。
氧在宇宙中的丰度仅次于氢和氦。此前，天文学家认为氧分子应该在恒星之间的空间中无处不在，但一直没有证据表明银河系外存在氧。
这个“悬念”在今年2月1日发表在《天体物理学》上的一篇文章中得到解答。在距离地球5.6亿光年的“马卡良231”星系，中外科学家共同发现了氧气。据悉，这是人类首次在银河系外发现氧气，也是迄今为止在太阳系外探测到最多的氧气。
“马卡良231”位于大熊星座。此前，天文学家已经在银河系的猎户座星云和蛇夫座星云中探测到了氧气。据计算，“马卡里恩231”中氧的比重是猎户座星云的100倍。科学家推测“马卡里恩231”经历了比猎户座星云更强的氧气形成过程。
天文学家说，氧和水存在的条件是在地外物质的光谱中发现的，所以不能断言其环境中一定存在生命；如果你看不到这些“标志物”，你可能就没有生命的可能。
上述研究论文的第一作者、中科院上海天文台研究员王军志表示，银河系外氧气的发现将有助于进一步加深对宇宙组成的认识，并对星际介质中氧气的形成和消耗等相关理论提出挑战。
“这项研究是科学家首次在银河系之外发现氧气，但为什么星际空间中的氧气含量普遍远低于预期仍是一个未解之谜。”500米口径球面射电望远镜(FAST)首席科学家李伟说。
首次揭示了月球背面的地下结构
冯卡门撞击坑位于月球背面的南极-艾特肯盆地是太阳系中最古老的撞击坑之一。它形成于40亿年前，保留了原始月球的岩石，也是月球上已知最深的盆地。
2019 13，嫦娥四号成功降落在冯卡门撞击坑底部。之后，“玉兔二号”月球车利用全景相机、红外光谱仪、月球雷达等先进仪器对月球背面进行科学探测和研究。
2020年2月27日凌晨，国际科学期刊《科学进展》在线发表了中国“玉兔二号”月球车对冯卡门撞击坑的“CT”结果。
中科院国家天文台研究员李春来、苏烟带领的研究团队利用“玉兔二号”月球车上的月球雷达，首次揭示了月球背面着陆区地下40米的层状结构，发现地下物质由低损耗的月壤物质和大量大小不一的石块组成。这是人类首次揭开月球背面地下结构的神秘面纱。
具体来说，研究小组在“玉兔二号”106米路径沿线40米深度内确定了三个地层单位。
其中，第一单元为细粒月壤，从月面到地下深度为12米，其中嵌有少量石块。该层形成在由多个冲击坑重叠的溅射材料上；第二个单元是12米至地下24米的溅射沉积，其中有大量的石块，甚至形成砾石层和砾石堆；第三个单元在地下24米到40米，是不同时期较老的溅射物沉积风化的产物。
研究人员表示，这项研究可以帮助人们了解月球撞击和火山活动的历史，并有望为月球背面的地质演化研究带来新的启示。
找出银河系的边界
天文学家早就知道银河系最亮的部分是一个煎饼状的恒星盘，太阳就位于其中，其宽度约为1.2亿光年(1光年约为9460亿公里)。恒星盘外是气体盘。一个巨大的暗物质光环围绕着这两个圆盘，并远远超出了它们的范围。然而，由于这种暗晕不发光，科学家很难测量银河系的直径。
3月23日，《科学新闻》网站报道了英国科学家的一项研究。英国杜伦大学天体物理学家爱丽丝·戴森(Alice Dyson)和她的同事利用银河系附近星系的计算，得出银河系的精确直径为654.38+0.9万光年，误差不到40万光年。
为了找到银河系的边界，迪克森的团队使用计算机模拟了银河系及其附近的大星系仙女座星系的并排外观。结果表明，巨星系暗晕边缘之外的附近小星系的速度会显著下降。
利用现有的望远镜观测，迪克森的团队发现，银河系附近的小星系也出现了同样的速度下降。这发生在距离银河系中心约95万光年的地方，应该是银河系的边界。由此，他们得出结论，银河系宽约654.38+0.9亿光年。
美国约翰·霍普金斯大学天文学家罗斯玛丽·怀斯(Rosemary Wise)指出，最新的测量结果可以帮助天文学家阐明银河系的其他性质。比如银河系越大，它的“重量”就越重，应该“共舞”的星系就越多。到目前为止，科学家已经为银河系找到了大约60个“舞伴”，未来应该会找到更多。
那个夏天至日碰巧遇到了“金边日食”
6月21日，太阳几乎直射北回归线的时候，北半球迎来了最长的一天，这就是夏季的至日。当天，天目剧场还上演了一年中最精彩的天文表演之一——《金边日食》。
据中国科学院紫金山天文台工程师胡介绍，这是本世纪中国唯一一次可以观测到的日全食，时间与夏季的相吻合。
日食的大小取决于太阳、地球和月亮之间的位置关系。中国天文学会会员、天津市天文学会理事史志成解释说，太阳离地球越远，它的视直径越小，而月亮离地球越近，它的本影越大，所以当太阳在远地点，月亮在近地点时，就获得了最大月食。
2000多年前，日食启发人类认识宇宙，发现地球公转规律。当太阳被月球遮挡时，人们更容易观测到日冕活动，有助于预测其未来的活动趋势。日食作为一种天文现象，对电离层有一定的影响，电离层在星地通信中起着关键作用。
与以往的日环食不同，这次日环食非常接近月全食。太阳整个圆面99%以上都被遮住了，剩下的一圈金边很薄。
有专家说，在21世纪剩余的80年里，中国只有10次日环食，其中5次会发生在极北或极南。环食带小，月影过境时间短，不便于观测。
截至目前，最大的宇宙3D地图已经发布。
宇宙诞生于大约6543.8+038亿年前的大爆炸。科学家对宇宙的早期和近期有所了解，但宇宙在110亿年间经历了哪些变化，一直是个未解之谜。
7月20日消息，据国外媒体报道，在分析了400多万个星系和具有巨大能量的超亮类星体后，国际斯隆数字巡天项目(SDSS)发布了迄今为止最大的宇宙三维地图，讲述了654.38+065.438+0亿年期间宇宙膨胀的故事，填补了人类探索宇宙历史的空白。
这张地图是由“扩展重子振荡光谱调查”(eBOSS)项目绘制的，该项目是SDSS的一部分。这一成果是基于全球数十个机构的数百名研究人员20多年的合作。
研究表明，构成宇宙结构的细丝和缝隙始于宇宙只有30万年的时候。此外，宇宙的膨胀在大约60亿年前开始加速，此后一直在膨胀。这种加速膨胀似乎是由暗能量驱动的，这与爱因斯坦的广义相对论一致。
此外，研究人员指出，天体物理学家在很多年前就知道宇宙在膨胀，但他们一直无法精确测量宇宙膨胀的速度——哈勃常数。埃布斯和SDSS的调查结果表明，目前宇宙的膨胀速度与前期其他研究得到的膨胀速度不匹配，仍需科学家进一步研究和调查。
找到一个“不可能”的中等质量黑洞
9月2日，官网美国激光干涉引力波天文台报道，该天文台与意大利处女座引力波天文台共同探测到一个质量为太阳1.42倍的黑洞，这是科学家首次探测到这样的中等质量黑洞。
研究人员指出，之前观测到的黑洞大致可以分为两类:恒星质量黑洞和超大质量黑洞。前者是太阳质量的几倍到几十倍，被认为是大质量恒星死亡后形成的；后者的质量大约是太阳的几十万到几十亿倍。中等质量黑洞介于两者之间，质量是太阳的100到1000倍。在收到这个信号之前，科学家没有发现任何证据证明它们的存在。
这个黑洞由两个质量分别约为太阳质量85倍和65倍的黑洞合并而成，合并释放的8倍太阳质量的能量以引力波的形式弥漫宇宙，被两个探测器携手捕捉。
研究人员在5月219日探测到引力波信号GW190521，持续时间不到0.1秒。科学家推测GW190521极有可能是具有特殊性质的双黑洞合并产生的信号。
到目前为止，几乎所有被“识别”的引力波信号都来自两颗恒星的合并，包括两个黑洞的合并和两颗中子星的合并。
月球光照区出现水分子。
月球上有水吗？科学家从未停止探索。此前，科学家推测月球背面黑暗的环形山中可能隐藏着冰。现在，最新研究证实，月球光照面可能存在水。
10年10月26日，《自然天文学》发表文章称，美国国家航空航天局依靠平流层红外天文台“索菲亚”，首次在月球南半球被月球照亮的克拉维斯陨石坑表面探测到水分子。
这一发现表明，水可能分布在整个月球表面，而不仅仅是月球黑暗的背面。换句话说，即使在太阳辐射下，水也可以存在于月球表面。
水分子很难留在阳光照射的月球表面。调查数据显示，月球表面的土壤中截留着水，浓度为百万分之100-400，相当于每公斤月球土壤中有100-400毫升的水，比撒哈拉沙漠干燥100倍，但确切的含水量还需要进一步验证。
论文称，探测到的水可能储存在月球表面或颗粒之间的玻璃状物质中，可以在恶劣环境下保护水。
没有大气层的保护，月球太阳照射面的水源还能用吗？“这还需要搞清楚月球表面水的分布范围、埋藏深度和长期保存情况。”南京大学天文与空间科学学院教授周立勇认为，需要搞清楚水的含量是否足够高，在哪里富集，能否达到可开采的程度，月球表面蓄水的机制是什么，需要什么样的技术才能有效集水。
“这些发现确实令人兴奋，具有很大的研究和应用前景，但成本仍然无法预测。”周立勇说。
“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”看到了快速射电爆发的来源。
快速射电爆发，宇宙中一种神秘的射电爆发现象。它的持续时间短至几毫秒，但在这几毫秒的“突发灵感”中，蕴藏着巨大的能量，可以将地球上几百亿年的发电量以无线电波的形式完全释放出来。
近十年来，天文学家一直在探索它的来源，它包含了哪些信息？
科学家在《自然》杂志上发表了三项关于快速射电爆发的研究成果。利用500米口径球面射电望远镜(FAST)，他们捕捉到了一些关于快速射电爆发起源的线索。
北京大学教授、中科院国家天文台李可佳研究员利用FAST探测了快速射电暴源FRB 180301的15个暴，每个暴的强度曲线都不一样。这是世界上首次发现这种爆炸源的辐射具有非常丰富的偏振特性。FAST观测到的偏振多样性清楚地表明，宇宙中快速射电暴的爆发源可能来自致密天体磁层中的物理过程。
“与地球相似，磁星也形成磁层。我们这次的观测是快速射电爆发来自磁层的最直接证据。”李可佳说。
此外，由北师大林林博士、北京大学张春锋博士和中科院国家天文台王佩博士组成的联合研究团队，利用FAST对银河系软伽玛暴重复源SGR 1935+2145进行了多波段联合观测。观测结果表明，快速射电爆发与软γ射线重复爆发之间存在微弱的相关性，磁星爆发产生的快速射电爆发必须依赖于极其特殊的物理条件。
磷化氢最早出现在金星大气中。
9月14日，《自然天文学》杂志发表文章称，在2017年和2019年，包括来自英国卡迪夫大学的科学家简·格里弗斯在内的研究团队利用麦克斯韦望远镜(JCMT)和阿塔卡马毫米/亚毫米阵列望远镜(ALMA)对金星进行了探测。
这是科学家首次在金星大气中检测到磷化氢。研究人员认为，磷化氢的检测不能作为微生物生命存在的有力证据，但它可以表明金星上可能发生未知的地质或化学过程。
环境恶劣的金星，因为磷化氢的蛛丝马迹，给人以生命的希望，但好景不长，又被质疑。
65438年10月26日，发表在《自然天文学》杂志上的一项新研究指出，之前被认为是磷化氢的光谱数据实际上非常接近二氧化硫，二氧化硫在金星的大气中非常常见。
荷兰莱顿大学领导的另一项研究表明，ALMA获得的光谱数据可以用磷气体以外的化合物来解释。在此基础上，他们得出结论，在金星的大气中“没有检测到具有统计学意义的磷化氢”。
然而，金星上生命的“希望”并没有就此结束。在重新检查了初始数据后，格里弗斯团队发布了结论，即ALMA的数据显示了一种光谱特征，这种特征只能用膦化合物来解释。根据最新数据，磷化氢的含量仅为最初公布结果的65，438+0/7。
金星大气中真的存在磷化氢吗？磷化氢从哪里来？它们是否带有生命的印记？这些都值得期待。
GECAM引力波探测器升空
65438+2月10西昌卫星发射中心4时，长征十号运载火箭搭载“引力波风暴高能电磁对应全天监测器”(GECAM)成功发射并进入预定轨道。
卫星总载荷工程师李馨巧说，GECAM将是几年内在轨探测伽玛暴灵敏度最高的天文卫星，也是对magstar暴、快速射电暴和地球伽玛闪综合探测能力最强的卫星。它将全天监测引力波伽马暴、快速射电暴高能辐射、特殊伽马暴、磁星暴等高能天体现象，研究中子星、黑洞等致密天体及其并合过程。此外，GECAM还将探测太阳耀斑、地球伽玛闪、地球电子束等空间高能辐射现象，为进一步揭示其物理机制提供科学观测数据。
引力波伽马暴是GECAM最重要的科学探测目标。对于引力波的探测，地面设备的空间定位精度不高。因此，科学家们需要一颗卫星——GECAM，它能及时给出引力波爆发的位置，而且精度很高。
李馨巧介绍:“GECAM可以连续、准确地观测与引力波伽马暴几乎同时发生的同源伽马暴的能谱和光变，同时可以高精度地给出引力波事件的方位信息，缩小地面引力波探测设备所在的几十到几百平方度的范围。这将有助于太空和地面其他波段的观测设备更好地确定其对应的天体来源，并开展后续观测。”