Frontiers in Astronomy and Space Sciences

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Frontiers in Astronomy and Space Sciences 是一本天文学与空间科学领域的开放获取期刊,涵盖从行星科学到河外星系天文学,再到高能与天体粒子物理学等天文学与空间科学的所有领域。我们致力于通过全波段的探索,不断推动和加深人类对宇宙的理解。

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Harnessing Data-Driven Simulations for Solar Active Region Dynamics
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太阳活动区动力学的数据驱动模拟

Forecasting Solar Energetic Particle Events: Gaps, Challenges, and the Pressing Need for Mitigation
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太阳高能粒子事件预报:差距、挑战与应对

Solar Cycle Prediction: From Classical Models to Artificial Intelligence
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太阳活动周预测:从经典模型到人工智能

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极端环境下大质量恒星的演化历程

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The high energy X-ray probe (HEX-P): bringing the cosmic X-ray background into focus

F. Civano*, X. Zhao, P. G. Boorman, S. Marchesi, T. Ananna, S. Creech, C.-T. Chen, R. C. Hickox, D. Stern, K. Madsen, J. A. García, R. Silver...

HEX-P 通过 2 Ms 时长的巡天模拟展示了其在10–40 keV 能段的卓越性能,灵敏度(~10-15 erg s-1 cm-2)较 NuSTAR 提升一个数量级。该任务将新增约 2000 个探测源,分解逾 80% 的 CXB,从而有效区分超大质量黑洞增长模型。利用 0.5–40 keV 宽波段能谱,HEX-P 可精确约束遮蔽及康普顿厚天体比例。其前所未有的探测深度将大幅拓展 AGN 发现空间,或将驱动新理论模型的建立。

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The high energy X-ray probe (HEX-P): probing the physics of the X-ray corona in active galactic nuclei

Elias Kammoun*, Anne M. Lohfink, Megan Masterson, Dan R. Wilkins, Xiurui Zhao, Mislav Balokovic, Peter G. Boorman, Riley Connors...

活动星系核(AGN)及黑洞双星的硬 X 射线源于 “冕” 区的康普顿化过程,但其物理本质尚不明确。HEX-P 任务凭借高灵敏度与宽能带(0.2–80 keV)优势,突破了 NuSTAR 的观测限制。它将精确测量 AGN 冕的属性、演化及电子分布,检验辐射机制,并解决统一模型的关键问题;同时将观测范围延伸至高红移类星体与暂现源。结合能谱 - 时变技术,HEX-P 将揭示冕的几何结构,为理解各尺度黑洞的演化及其宇宙学影响提供关键约束。

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X-ray properties of coronal emission in radio quiet active galactic nuclei

Sibasish Laha*, Claudio Ricci, John C. Mather, Ehud Behar, Luigi Gallo, Frederic Marin, Rostom Mbarek, Amelia Hankla

活动星系核(AGN)的 X 射线辐射源于尺度小于 10 个引力半径的致密动态“冕区”,其贡献了约 5%–10% 的全波段光度。尽管研究历史悠久,但受限于超大质量黑洞近旁复杂的物理环境,冕区的本质、起源及能量维持机制尚不明确。鉴于其在黑洞吸积过程中的基础作用,本综述重点探讨射电静噪 AGN 中冕区的 X 射线观测特性。

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The March and April 2023 ionospheric storms over Europe

Zbyšek Mošna*, Veronika Barta, Kitti Alexandra Berényi, Jens Mielich, Tobias Verhulst, Daniel Kouba, Jaroslav Urbář, Jaroslav Chum, Rumiana Bojilova...

本文基于多手段观测,深入分析 2023 年 3、4 月欧洲中纬度两次电离层暴。研究揭示了 3 月暴前增强及不同地磁活动下 G 层现象的时空特性;发现 B0 参数显著增加、foF1 下降及早晨等离子体流出,并记录到与极光吻合的斜向反射。此外,首次证实多普勒探测与测高仪漂移测量的一致性,表明 ExB 漂移引起垂直运动速度达 ±80 m/s。 

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Short review of the main achievements of the scalar field, fuzzy, ultralight, wave, BEC darkmatter model

Tonatiuh Matos, Luis A. Ureña-López, Jae-Weon Lee*

标量场暗物质(SFDM,又称模糊、BEC 或波动暗物质等)假定暗物质为遵循克莱因-戈登(KG)方程的无自旋场。研究通常在非相对论及弱场极限下,将 KG-爱因斯坦系统简化为薛定谔-泊松系统。本文从历史角度综述了 SFDM 的研究成就,并结合观测数据论证了该模型作为揭示暗物质本质候选者的潜力。

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Gravitationally decoupled charged anisotropic solutions in Rastall gravity

Sobia Sadiq, Arfa Waseem, Faisal Javed*, Abdelghani Errehymy, Abdel-Haleem Abdel-Aty

本文在 Rastall 引力框架下,利用引力解耦技术与最小几何形变(MGD)方案,推导出带电各向异性球对称恒星模型的精确解。研究通过引入径向度规形变,将场方程分解为带电各向同性种子源与额外源,进而构造出两类各向异性模型。通过内外时空边界匹配确定待定常数,并结合能量条件、稳定性和紧凑度等指标进行图形化物理分析。结果证实,该模型在选定参数范围内具有物理合理性与稳健性。 

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Tracking reentries of Starlink satellites during the rising phase of solar cycle 25

Denny M. Oliveira*, Efthyia Zesta, Katherine Garcia-Sage

即使基于精度有限的 TLE 数据,研究结果仍确凿表明:地磁活动越强,卫星再入速度越快。这源于阻力增加导致卫星轨道衰减率(以公里 / 天计)显著加快。同时研究发现,预测误差(即实际再入时间与在参考高度预测的再入时间之差)也随地磁活动增强而增大。 因此,本研究明确揭示了当前太阳活动周的强烈太阳活动,已对星链卫星的再入过程产生了显著影响。当前正值卫星轨道阻力研究的激动人心之时,因为近地轨道卫星数量与太阳活动水平均达到了人类有史以来的最高峰值。

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The 10 October 2024 geomagnetic storm may have caused the premature reentry of a Starlink satellite

Denny M. Oliveira*, Efthyia Zesta, Dibyendu Nandy

本研究定性分析了 2024 年 10 月10日的地磁暴可能对星链卫星从超低地球轨道(VLEO)重返大气层产生的影响。此次地磁暴发生在第 25 太阳活动周期(SC 25)的极大期附近,该周期强度已证实高于第 24 太阳活动周期。根据初步的地磁指数,2024 年 10 月 10 日的地磁暴与 2024 年 5 月 10 日的地磁暴是自 2003 年 10 月 / 11 月著名的万圣节地磁暴以来强度最大的地磁暴事件。

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