2025年7月29日, 星期二
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01.   学科简介

 

      上海交通大学天文学科拥有物理与天文学院天文系和李政道研究所天文部两个实体单位和30余名教师，依托“暗物质物理”全国重点实验室和“教育部高层次人才培养中心”，开展宇宙学、 星系形成与演化、 星系动力学、 高能天体物理/时域天文、恒星与行星、实验室天体物理等方向的研究。

 

      上海交通大学天文学科2026级拟招收推免生的导师名单请见（持续保持更新）:

http://astro.sjtu.edu.cn/zh/staff/people/tianwenxi

 

http://astro.sjtu.edu.cn/zh/staff/people/lizhengdaoyanjiusuo

 

建议有报名意向的同学提前联系导师，了解招生和专业方向情况。

 

详情请见：

 

https://astro.sjtu.edu.cn/zh/


https://tdli.sjtu.edu.cn/research/astronomy-and-astrophysics-division/detail

 

02.   活动安排

 

      上海交通大学天文学科2026级研究生招生夏令营预计举办时间为6月27-29日，具体日程后续另行通知。

 

03.   报名资格

 

 

1、 拥护中国共产党，热爱祖国，品德优良，遵纪守法，身心健康；

2、诚实守信，学风端正，无任何考试作弊、剽窃他人成果及其他违法违纪受处分记录；

3、健康状况需符合教育部规定的研究生招考体检标准；

4、有志于从事天文学及其相关前沿领域学术研究的优秀本科三年级学生。一般应为“双一流”建设高校在读且前三年成绩专业排名前30%。教育部拔尖计划班同学或在研究方面表现特别突出者，可适当放宽条件；

5、英语水平需达到：CET6≥425或TOEFL≥90或IELTS≥6.0。

 

04.   报名办法和流程

 

      报名网址：请于指定时间段登录上海交通大学研究生院主页进行网上报名（详见后续通知）。

 

05.   报名材料

 

 

      学生报名时需在网报系统内上传下述材料电子版，并在入营报到时提交材料纸质版以备核查。网上报名材料应与入营报到时递交的纸质材料一致，请同学们预先做好准备。材料包括：

1、《上海交通大学夏令营活动申请表》（只需提交纸质版）

2、本科成绩单（需所在学校或院系的教务部门盖章证明）

3、专业排名证明（需所在学校或院系的教务部门盖章证明）

4、英语六级成绩或TOEFL、IELTS成绩证明（还未取得相应测试成绩，可暂时不提供）

5、个人简历（主要介绍本科期间的科研经历和体会，1000字以内）

6、其它各类获奖证书、发表论文等体现个人综合素质和学术水平的材料

7、专家推荐信2封，专家须为所报学科专业领域内的副教授（含）以上或具有相当专业技术职称。学生需提供专家信息，并告知专家推荐信接收地址（email地址见后续通知）, 由专家直接发送推荐信到接收地址。

 

06.   优秀营员激励政策

 

 

      综合考核为“优秀”的营员，如获得所在学校推荐免试研究生资格并申请我校，在符合我校推免生招生条件情况下，可按“推荐免试”方式，根据学生报考类别，预录取为我校2026级研究生。

 

07.   夏令营待遇

 

      夏令营活动要求营员全程现场参加 （如本校学期仍未结束，特别优异的营员可经主办方认定批准后线上参与）。夏令营提供所有营员活动期间在沪的食宿，并为外地院校学生报销来沪的往返路费（最高为高铁二等座标准，需凭票据报销）。

 

08.   夏令营联系人

 

物理与天文学院天文系

刘老师
电话：021-54740262 
email：该 Email 地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。

李政道研究所天文部

段老师

电话：021-68693117
email：该 Email 地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。

 

注：夏令营更多相关内容，请等待后续详细通知。请密切关注上海交通大学物理与天文学院天文系网站及公众号。

 

上海交通大学物理与天文学院天文系主页：

https://astro.sjtu.edu.cn

 

 上海交通大学物理与天文学院天文系公众号

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      近日，上海交通大学物理与天文学院张沂忱课题组及其合作者利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）在银河系核心区域中发现了一种全新的细长丝状结构，这类细丝结构是银河系中心区域物质循环的重要一环，被形象地称为“太空龙卷风”。这一成果以“ALMA observations of massive clouds in the central molecular zone: slim filaments tracing parsec-scale shocks”为题发表在《Astronomy & Astrophysics》上。美国国家射电天文台和ALMA天文台以“天文学家发现银河系中心附近的‘太空龙卷风’”（Astronomers Discover “Space Tornados” Around the Milky Way’s Core）为题发表了在线新闻，详见：https://public.nrao.edu/news/astronomers-discover-space-tornadoes-around-the-milky-ways-core/。

 

      银河系的中央分子带（Central Molecular Zone, 简称CMZ）通常指银河系中心周围200至300秒差距的范围，是一个充满神秘与未知的区域。该区域围绕着银心的超大质量黑洞，拥有着高达 2×107太阳质量的致密分子气体和数个超新星遗迹，伴随着剧烈湍流、强烈磁场和频繁高能爆发现象。这些极端环境塑造了CMZ独特的物质循环过程，并驱动了CMZ中新生代恒星的诞生。

 

图1：银河系中央分子带20 km/s分子云中的一组细丝结构。红色和绿色分别代表由SiO和CH3OH所示踪的细丝结构，其分布明显不同于尘埃连续谱（蓝色所示）所示踪的稠密气体。

 

      上海交通大学张沂忱团队的杨楷博士后基于ALMA对CMZ中两块分子云的高分辨率（大约2000个天文单位）和高灵敏度观测，解析了银河系核心区域的分子气体分布，并在一氧化硅（SiO）和其他八种分子的发射线上意外发现了一种全新的细长丝状结构（见图一和图二）。这些丝状结构是银河系中心区域物质循环的重要一环，被形象地称为“太空龙卷风”。它们具有以下独特的动力学和物理特征：1.速度结构的一致性，但不同于任何已知的气体外流或喷流，表明其不同的形成机制；2. 与尘埃辐射不成协，意味着它们并非传统意义上为致密分子云核输送物质的结构（见图一）；3. 处于非静力平衡，表明它们是短暂的动力学结构，并非持久的分子气体流；4. 由激波作用形成：由于SiO分子主要在高温高密度的激波区域中形成，且在细丝内部探测到由碰撞激发的甲醇（CH3OH）脉泽。因此，研究团队推测，这些细丝是强烈激波作用下形成的瞬态结构。

 

图2：银河系中央分子带的两个分子云中探测到的多处细丝结构。紫色代表SiO的探测信号，红线代表认证出的细丝结构的骨架。

 

      本研究揭示了这些细丝结构可能是CMZ物质循环的重要一环：激波将SiO以及甲醇（CH3OH）、甲基氰（CH3CN）和氰基乙炔（HC3N）等有机分子从尘埃表面释放到气相形成了我们看到的细丝结构，这些细丝结构因为处在静力不平衡状态而逐渐消散并将这些气态分子扩散到广阔的银心区域， 最终分子会重新冻结回尘埃颗粒表面。这些细丝就像“太空龙卷风”，是短暂的剧烈气体流，能够高效地将物质重新分布到银河系中心的环境中。之前的研究暗示激波在CMZ区域广泛地存在，这项研究通过比之前观测提升100倍的分辨率精准地描绘了激波的作用面，为银河系中心的动力学和化学演化提供了新视角。

 

      未来，研究团队希望通过针对CMZ的更全面的巡天观测以及对SiO多条旋转跃迁线的观测，结合数值模拟，进一步对这些细丝的性质和起源进行精确研究，并确认这一现象是否普遍存在于银河系乃至其他星系的核心区域。

 

      上海交通大学天文系博士后杨楷为第一作者和共同通讯作者，天文系张沂忱长聘教轨副教授和中国科学院上海天文台吕行研究员为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、科技部、中国科学院、上海市自然科学基金、上海市“超级博士后”激励计划、阳阳发展基金和上海交通大学的资助，在此深表感谢。

 

论文链接: 

https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2025/02/aa53191-24/aa53191-24.html

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以好奇之眼仰望星空

以探索之心遨游宇宙

 

讲座内容

 

不识庐山真面目，只缘身在此山中。

 

身在银河的渺小人类，是如何识得银河系全貌？

 

 不畏“星云”遮望眼的天文学家，是如何大胆假设、小心求证进而认识宇宙？

 

未有千层楼、亦有千里目的天文学，又是如何深刻地影响人类的宇宙观与科学观？

 

上海交通大学物理与天文学院天文系沈俊太教授将带领大家从“银河Bar”出发，开启漫步浩瀚宇宙之旅。

 

主讲人介绍

 

      沈俊太，上海交通大学物理与天文学院特聘教授，国家杰出青年基金获得者，上海市天文学会副理事长。主要研究方向为星系动力学。

 

      他有多篇论文被国际著名教科书《星系动力学》、《星系的形成和演化》引述。曾多次组织国际天文联合会（IAU）会议并做综述报告，并曾应邀担任国家自然科学基金委，美国科学基金会、欧洲研究理事会、欧洲科学基金会、加拿大自然科学与工程研究理事会、哈勃太空望远镜观测时间与科研基金的评审专家。

 

 

讲座信息

 

时间：

3月21日（星期五）18:30-20:00 

地点：

李政道图书馆报告厅（地下一层）

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探索宇宙，共享时光

交大天文本科新生午餐交流会

 

      为了给天文专业的本科生新生创建一个交流思想、分享经验、共同成长的平台，交大天文系在2025年2月24日中午安排了一场新生午餐交流会，参加此次交流会的有天文系系主任张鹏杰老师，副系主任祖颖老师、李兆聿老师、余瑜老师和翟忠旭老师，以及天文系2024级全体本科生（含天文系和致远天文荣誉计划新生）。

 

 

      在交流会上，祖颖老师首先强调，大一是打基础的关键时期，无论未来是走科研道路还是其它方向，课程学习都是重中之重。天文专业的培养方案内容丰富，涵盖了从数理基础课到天文专业课的多种课程，同学们一定要认真对待每一门课，扎实掌握基础知识，为未来的发展铺平道路。

 

      其次，祖颖老师鼓励同学们在学有余力的情况下，可以开始接触科研。物理与天文学院天文系和李政道研究所天文部拥有丰富的科研资源，同学们应主动联系有意向的老师，参与到早期科研实践中。早期科研不仅能提升学术能力，还是一个重要的拓展学术视野、了解自身潜力的机会，帮助同学们更早明确自己的兴趣方向。

 

      大学生活不仅仅是学习，与老师、同学的交流同样重要。祖颖老师鼓励大家多与天文系和李所天文部的老师同学们沟通，积极参与各种课余活动。无论是学术讨论还是文体活动，都能帮助大家拓宽视野，结识志同道合的朋友。

 

      此次交流会还邀请了致远物理荣誉计划大四的俞方远同学作为天文方向的学长代表与在座的大一新生进行互动，。俞方远同学在大二后转入天文方向，修读了包括《现代天文学》在内的部分天文专业课程，并在大三加入赖东老师的课题组进行科研，目前已在国际一流天文期刊上发表了多篇一作文章。俞方远同学给学弟学妹们分享了自己在天文课程学习和科研实践等方面的经验和体会。他从如何选择课题、如何与导师沟通，到科研中可能遇到的挑战，都做了详细的讲解。学长的分享让在场的同学们受益匪浅，也让大家对未来的科研之路有了更清晰的认识。

 

 

      同学们也在轻松愉快的交流氛围中分享了自己入学以来的一些心得和体会，并提出了一些跟自己学习和生活相关的问题，比如天文系有哪些可以使用的空间资源，参与科研需要提前准备哪些技能，天文系师生平常组织了哪些体育娱乐活动等，各位老师都耐心解答了大家的疑问。李兆聿老师还介绍了天文系师生乒乓球赛的赛制日程并欢迎大一新生参与。

 

 

      会议最后，张鹏杰老师最后做了总结发言，鼓励大家在天文系大家庭的呵护中无畏探索、不断成长。大学生活是人生中最美好的时光之一，也是为未来奠定基础的关键阶段。我们相信，通过这次午餐交流会，同学们将在天文学的学习和探索之路上有了更清晰的目标，也祝福同学们在天文学的宇宙中绽放光芒！

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      近日，上海交通大学物理与天文学院天文系韩家信课题组在宇宙大尺度结构的基础理论研究中取得新的里程碑。课题组基于对星系宇宙学基本概念——暗晕——的原始创新，完成了新型暗晕定义下暗晕外围物质分布的理论求解，成功实现了精确描述大尺度结构多重功率谱的新一代暗晕模型。这一成果以“Einasto profile as the halo model solution coupled to the depletion radius”为题发表在天文学国际主流期刊《The Astrophysical Journal》上。该工作为课题组耗竭半径系列论文的第六篇，是课题组精确刻画宇宙结构的“补天计划”的重要一环。

 

      暗物质晕（dark matter halo，简称暗晕）是构成宇宙大尺度结构的基本单元。宇宙中的暗物质分布可以被视为由无数大小不一的暗晕堆叠而成，而星系孕育于暗晕的中心。基于此理念发展出的“暗晕模型”（halo model）被广泛用于宇宙结构演化的研究中（如图1所示）。然而，自暗晕概念提出以来，如何定义其边界始终是一个模糊的问题。经典的暗晕定义将暗晕近似为一个稳定的平衡态结构，而真实的暗晕则是“生长”于宇宙网格中的动态结构，其外围包裹着广泛的非平衡区域，同经典暗晕的概念形成了基本矛盾，极大限制了经典暗晕模型的完备性和精确性。

      在前期工作中，课题组提出了“耗竭半径”的原创概念（参见前期科普新闻[1,2]），将暗晕同其生长环境联合考量，指出暗晕增长会导致环境耗竭，而两者的分界——耗竭半径——则提供了一个更加广泛和基本的暗晕边界。基于这一半径构建的新一代暗晕模型，有望从根本上弥补经典模型的缺陷。

图1 暗晕模型示意。将宇宙中的暗晕族群（左）与每个暗晕周围的物质分布（中）嵌套在一起就可实现对宇宙中暗物质分布的还原（右）。这个“堆砌”模型的成功建立在我们对暗晕的边界以及暗晕之间的交互足够准确的认识之上（图片来源[3,4]）。

 

图2 耗竭半径的基本概念示意[5]。暗晕的吸积增长造成了周围物质密度从黑色实线向红色虚线演化。增长与耗竭区域之间的分界（点线）即为耗竭半径。

 

      为实现这一新一代暗晕模型，有两个关键问题需要解决：一是新型暗晕周边的物质如何分布（即新暗晕的密度轮廓）；二是暗晕在相互接近时如何相互作用。在团队的上一篇工作中[6]，基于数值模拟中的新型暗晕样本，获得了对上述问题的初步回答，即暗晕在相互靠近时服从自相似分布，而其密度轮廓区别于经典的NFW密度轮廓，更接近Einasto密度轮廓。在本篇工作中，作者则利用暗晕模型的基本假设，从数学上证明了暗晕模型中耗竭半径同Einasto密度轮廓成协，从而严格回答了构建新一代暗晕模型的关键问题。

      在此基础上，该工作进一步搭建出傅里叶空间的大尺度结构暗晕模型，实现了对宇宙学中关键理论统计量——物质功率谱的精确预言。值得一提的是，预言物质功率谱也是传统暗晕模型(如HaloFit，HMCode)的核心功能。然而传统模型为实现精确预言，不得不引入若干现象学的模型组分和参数，这些组分和参数并没有清晰的物理意义也无法直接测量，只能间接“校准”。相比之下，本工作中实现的耗竭暗晕模型则完全基于物理的暗晕族群，所有模型组分物理可测。这也导致新模型不仅能精确预言物质功率谱，也可以同时精确提供基本上所有暗晕统计属性，包括暗晕质量函数、暗晕-物质互功率谱等——这些结果是经典模型所无法实现的。此外，新一代暗晕模型在暗晕边界尺度的精度也天然超越传统模型。

 

图3 基于耗竭半径的暗晕模型对大尺度结构两点统计的理论预测。左图和右图分别展示了对暗晕-物质功率谱和物质-物质功率谱的预测表现。这些结果体现了新模型对物质场还原的高精度以及对不同统计适用的灵活性。

      该工作当前聚焦于当前宇宙的结果，团队正在将该模型进一步拓展到不同的红移和宇宙学。

 

      论文第一作者是上海交通大学天文系博士生周义丰，受到国家高层次人才培养中心“李政道博士生”计划支持。天文系副教授韩家信为通讯作者。该工作获得国家重点研发计划，111项目，中国载人航天工程科研基金和阳阳发展基金的支持。

 

论文链接:   https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad9de8

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