2025年天文学热点回眸

原文发表于《科技导报》2026 年第2 期 《 2025年天文学热点回眸 》

2025年，天文学研究在多个领域取得系统性进展，依托先进观测设备与深度数据分析，显著拓展了对宇宙多层次结构的认知。《科技导报》邀请中国科学院国家天文台、中国科学院大学天文和空间科学学院苟利军研究员团队撰写文章，从银河系研究、太阳系探索、宇宙学领域、时域天文等方面的研究成果。这些成果再次印证了天文学领域地面与空间协同、多波段覆盖、时域监测与静态测绘并重这一综合探索范式的强大威力，并为理解从行星系统到宇宙尺度的形成与演化奠定了更加坚实的基础。

2025年，天文学在观测能力与理论认知上均迈入新的深度与广度。从地面巨型望远镜到空间高精度探测器，从月球背面的样本分析到星际访客的动态追踪，多尺度、多波段、多信使的协同探索已成为主流研究范式。这些进展不仅体现了技术平台的突破，更彰显了人类对宇宙结构、起源与演化的不懈追问。

1 LAMOST绘制三维尘埃图与银河旋臂超泡

2025年，Science与Nature Communications分别发表了2项基于LAMOST数据的重要研究成果，展示了该望远镜在不同尺度上的突破性科学能力。

2025年3月14日发表于Science的一项研究利用Gaia XP的低分辨率光谱数据，并以LAMOST DR8中约240万条高质量光谱为训练集，使机器学习模型能够同时分离恒星本征光谱与尘埃的消光效应。应用该模型，研究团队获得1.3亿颗恒星的消光曲线参数，绘制出迄今精度最高、覆盖最广的银河系三维尘埃消光曲线图。这一成果不仅为银河系尘埃提供了当前最完整的三维刻画，也为全球天文观测中消光校正提供了更高精度的工具。

2025年11月26日发表于Nature Communications的 成果则是利用LAMOST的光谱参数与Gaia的高精度位置−速度信息，构建了一个包含369颗极年轻（<2000万年）O–B2型大质量恒星的样本，并首次清晰描绘出英仙臂中一个直径超过1 kpc的巨大“超泡”结构。这一结果首次将银河系内的千秒差距尺度超泡与韦布空间望远镜（JWST）在河外星系中发现的巨型反馈气泡建立起关联。

2 FAST捕获罕见脉冲星双星与超高速HⅠ云

FAST作为全球最大、最灵敏的单口径射电望远镜，持续推动射电天文学发展。2025年，2项基于FAST的重要研究分别展现了其在致密天体与星际介质物理方面的领先能力。

2025年5月22日发表于Science的成果，研究团队利用FAST对毫秒脉冲星PSR J1928+1815进行4.5 a的高精度计时，发现它处于一个轨道周期仅3.6 h的超近致密双星系统中，脉冲星信号在约17%的轨道相位内被周期性掩食。该系统是首个被确认的“脉冲星+氦星”双星，直接验证了双星演化中的共包层理论，并为理解致密双星向白矮星或双中子星系统的演化提供了关键观测依据。

2025年7月16日发表于Nature Astronomy的成果，研究团队利用FAST对HⅠ云G165进行高分辨率观测，清晰揭示了其内部由超音速湍流形成的多层嵌套且相互交织的速度相干丝状结构网络。结果表明，即使在低密度的暖中性介质中，强湍流也能催生类似分子云的分层丝状结构，该研究成果深化了对银河系气体补给、云形成及能量级联过程的理解。

3 新一轮月球科学进展：从幔源特性到远古撞击史

嫦娥六号探测器于2024年成功返回，带回人类历史上首批月球背面样品，为理解月球的形成与演化打开了全新窗口。2025年，基于嫦娥六号样品及相关遥感观测的多项研究成果相继发表，首次系统揭示了月球背面的独特性质及其深部演化历史。

2025年4月9日发表于Nature的研究直接测定月球背面月幔的水含量，表明月球内部可能存在与表面特征相似的“干湿”半球二分性，为约束月球起源的“大撞击”假说及后续热演化提供了新的观测约束。7月9日发表于Nature的研究显示，嫦娥六号玄武岩具有极端的Sr–Nd亏损特征与罕见的同位素组成。这表明，其源区可能经历了月球岩浆洋结晶阶段的强烈分异，或是在SPA盆地巨型撞击事件中遭受了大规模熔融抽取。

2025年10月8日发表于Nature的研究通过分析盆地形态与物质分布提出，该盆地更可能由一次自北向南的撞击形成。这不仅为盆地形成机制提供了新模型，也将月球背面最古老的撞击事件与全月球岩浆洋演化历史直接联系起来。2025年5月14日发表于Nature的研究通过分析重力恢复与内部实验室（GRAIL）航天器任务数据发现，月球的三阶引潮力洛夫数k3显著高于理论值，暗示月幔弹性性质在正反两面存在约2%~3%的差异，这很可能对应深部约100~200  K的热异常。

嫦娥六号样品及相关研究多维度揭示，月球并非一个均匀演化的天体，其正面背面的差异根植于早期岩浆洋分异、巨型撞击事件和后续热演化的复杂历史。

4 EP进展：从高红移伽马暴到未知快速X射线暂现源

EP是中国主导、国际合作的高能时域天文卫星，采用“龙虾眼”聚焦成像技术，具备大视场软X射线监测能力，致力于探测宇宙中的剧烈爆发现象。2025年，EP的2项重要成果先后发表于Nature Astronomy，展示了EP作为软X射线全天暂现源探测器的独特优势。这一发现意味着伽马暴中心发动机的活动可能远早于传统的伽马射线定义的起始时刻，对长伽马暴的时标认知提出了新的约束，并证明EP能够探测到更暗、更高红移的爆发事件，为研究宇宙早期恒星形成与星系诞生开辟了新途径。

第二项成果发表于2025年6月26日，WXT探测到另一例快速X射线暂现源EP240414a，其持续时间约155 s，能谱极软，被光学观测证认为与一颗Ic−BL型超新星SN 2024gsa成协，其红移为0.401。这一观测首次为理论预言的“弱喷流”或“失败喷流”提供了明确证据，可能代表了大质量恒星死亡时一类此前未被充分探测的常见现象。

随着EP进入稳定运行期，其2大核心载荷WXT与后随X射线望远镜（FXT）将持续为天文学界提供高时间分辨率、高灵敏度的暂现数据，有望在未来揭示更多未知类型的爆发现象，推动在喷流物理、中心引擎机制及早期宇宙天体演化等前沿领域取得突破。

5 DESI携手超新星观测，共同挑战宇宙学常数假设

自1998年超新星观测首次指出宇宙加速膨胀以来，天文学界逐渐建立起以“宇宙学常数Λ”为核心的ΛCDM标准模型，认为暗能量是一种密度不变、状态方程为w=−1的真空能。下一代大规模巡天望远镜成为检验暗能量本质的关键，而DESI正是其中最具代表性的里程碑。

2025年9月29日发表在Nature Astronomy的成果结合DESI第1、第2次数据发布的重子声学振荡（BAO）测量，如图1所示，在当前宇宙附近，暗能量的状态方程略高于−1，而在更早的时代又低于−1，呈现出演化特征。

图1 DESI在7个宇宙时期对BAO的测量结果，总体上与ΛCDM相吻合

（图片来源: Arnaud de Mattia/DESI collaboration）

这项研究让“暗能量演化”从理论讨论走向了观测可能。这将会改变我们对宇宙命运的预测：如果暗能量在增强，宇宙可能在更远的未来迅速膨胀；如果在减弱，宇宙膨胀的加速度也许会逐渐消失。

6 Gaia卫星光荣退役，留下珍贵科学遗产

2025年3月28日，欧洲空间局（ESA）正式宣布Gaia退役，完成了人类历史上最大规模、最精确的银河系三维测绘工程。通过Gaia数据对恒星的三维位置与速度测量，人类首次获得了银河系盘、厚盘、外晕和恒星流的高精度动力学结构图；绘制出的赫罗图实现了对恒星演化轨迹、年龄分布和星团立体结构的高精度刻画。

Gaia的退役标志着一个测绘时代的结束，但它的科学价值在未来10年乃至更长的时间里仍将不断增长。随着2026年第4次数据发布（DR4）与2030年底最终遗产目录的陆续推出，Gaia的数据库将成为天文学最重要的公共资源之一，为后续任务提供不可替代的天体参考系与距离基准。

7 欧几里得望远镜首批巡天成果公布

2025年3月19日，ESA发布Euclid首批巡天数据Q1，Q1数据中的图像展示了众多结构复杂、类型多样的星系团，从相对靠近我们的宇宙邻域到数十亿光年之外的深空区域均有覆盖。这些现象为研究黑洞吸积过程、恒星爆发机制以及宇宙高能物理过程提供了新的窗口。

此次数据发布的一大亮点，是通过人工智能工具与公众科学协作完成的大规模天体分类，这不仅证明了数据质量足以支持深度机器学习分析，同时也体现了现代天文学中“专业科学+公民科学”协同的重要性。此前的巡天通常需要多年积累才能获得上百个高质量候选，而Euclid在短时间内就给出了数百个样本。

Q1仅覆盖了Euclid未来全巡天面积的约0.1%。随着正式巡天推进，Euclid每年将产生数PB级的数据，系统描绘超过150亿年的宇宙演化史，精确测量数亿星系的红移与大尺度结构，与地面大型巡天望远镜共同构建未来10年的宇宙学数据基准。

8 薇拉·鲁宾天文台发布首批图像

2025年6月23日，位于智利塞罗•帕切昂山的薇拉•鲁宾天文台（VRO，原名LSST）公布了期待已久的首批图像，标志着天文学进入“高时间分辨率、大视场巡天”的新时代。

VRO的观测核心是8.4 m主镜、3.2亿像素的LSST超大视场相机，是迄今人类在光学到近红外波段建造过的最大相机。如图2所示，测试图像清晰呈现了高红移星系、暗弱星系团、行星状星云、恒星形成区及银河系结构等丰富天体。从2025年下半年开始，VRO将正式启动为期10 a的时空遗珍巡天（为纪念原来的天文台名字，缩写依然是 LSST）计划。

此次巡天的科学目标聚焦4大方向：（1）探索暗物质与暗能量。（2）追溯太阳系演化历史。（3）捕捉宇宙动态瞬间。（4）解析银河系结构与形成。

图2 LSST 观测到的室女座星系团，展示了多种形态的星系与恒星

（图片来源：NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory）

VRO将以前所未有的数据规模与时间采样，系统性描绘动态宇宙，为21世纪的天体物理研究奠定基石。

9 直探年轻行星大气，普查系外行星轨道演化

在过去30年，系外行星研究已累积了数千颗行星样本，但对行星的理解仍面临两端空白：行星如何在年轻恒星周围诞生，以及其轨道如何在漫长岁月中演化。2025年发表的2项重要工作恰好从这2个端点切入，它们共同构成了一幅跨越时间尺度的行星演化图景。

2025年6月26日发表于Nature的一项研究成果，研究团队利用JWST的中红外仪器（MIRI）获得的前所未有的中红外高对比度图像，首次在仅有约650万年历史的年轻恒星TWA−7的碎片盘中直接识别出一个质量仅约0.3倍木星质量的冰冷行星。这是JWST首次在冷、低质量的碎片盘中直接成像如此低质量的行星，其灵敏度较以往提升至少1个数量级，为观测行星诞生现场打开了全新窗口。

另一项研究于2025年4月28日发表在Nature Astronomy。该工作通过结合LAMOST、Gaia及多颗巡天卫星的数据，对超过800个短周期行星系统进行动力学年龄统计分析，首次揭示超短周期行星（周期不足1 d）的宿主恒星平均年龄高达约57亿年，显著高于其他短周期行星。研究还发现，老年系统的行星轨道间距更大，结构更规整，与潮汐迁移模型的预测一致，清晰展现了行星系统随时间的动力学演化痕迹。

10 黑洞新知：潮汐瓦解锁定中等质量黑洞，偏振影像解析视界磁场

近年来，黑洞物理研究呈现出从多尺度的跨越式进展，而2025年发表的2篇论文尤为具有代表性。

2025年2月28日发表于Nature Astronomy的研究聚焦于X射线源J2150−0551，它被认为可能是一颗长期沉寂的中等质量黑洞。这是目前最强的中等质量黑洞（IMBH）直接证据之一，也展示了利用TDE时域信号来测量黑洞质量与自旋的可行性。

另一项发表于2025年12月16日Astronomy and Astrophysics的研究成果展示了M87星系中心超大质量黑洞（M87*）在2017、2018与2021年这3个时期的230 GHz偏振图像。这些发现直接证明，M87*附近的吸积流与磁场是一个动态演变的系统，而非静态结构。

这2项成果从完全不同的质量、尺度与观测方法切入，共同描绘了黑洞吸积物理的连续图景。随着未来EHT在345 GHz等更高频成像能力的提升，黑洞视界尺度的时空结构将更加清晰，而黑洞物理的全景图也将更加完整。

11 星际访客3I/ATLAS观测进展

2025年7月1日，智利埃尔绍塞天文台在例行巡天中发现一个轨迹异常的光点。随后的全球观测迅速确认了它的身份——一位来自太阳系外的访客，被命名为“3I/ATLAS”。

该发现归功于小行星地球撞击最后预警系统（ATLAS）。这个由4座观测站组成的全球网络能每2 d扫描一遍大部分可见天空，其位于智利的站点捕捉到了这位星际访客进入太阳系初期的踪迹，为后续观测赢得了宝贵时间。确认其星际身份后，一个前所未有的多平台立体观测网络迅速启动。

与前2位星际访客相比，3I/ATLAS展现出独特的性质。现有数据支持它是一颗活跃的星际彗星，并且其成分可能反映了其原发星系中不同于太阳系彗星的蒸发和化学环境。

2025年年底，3I/ATLAS正以超过40 km/s的速度离开太阳系，重新踏上无尽的星际旅程。尽管来访短暂，但它留下了迄今为止最全面的观测资料，这是人类首次以如此系统化的方式记录一位星际访客的全程。

12 未来地面−空间观测共绘多波段、多尺度宇宙

未来10年，天文观测将在地面与空间同时迎来关键进展。中国将建成新疆奇台的110 m全可动射电望远镜（QTT）和青海冷湖的15m亚毫米波望远镜（XSMT），而美国主导的空间任务如天穹号（SPHEREx）和庞奇卫星（PUNCH）也正投入科学运行。这些设备覆盖从射电、亚毫米波到红外的宽广电磁波段，瞄准从太阳系到宇宙早期、从微观物理到宏观结构的多元科学目标，共同构建着多尺度、全波段探索宇宙的综合观测体系。

中国在建的QTT将成为世界最大的全可动单口径射电望远镜，它将重点探测星际分子谱线与冷尘埃连续辐射，用于研究恒星形成、原行星盘结构以及星际复杂化学，填补中国在该关键波段的观测空白。QTT与XSMT的建成，将与中国现有的FAST等设施协同，使中国在从长波射电到亚毫米波的广阔频段上，建立起国际领先的地面观测能力。

2025年3月11日升空的SPHEREx卫星，正通过近红外光谱对整个天空进行“三维”扫描，它将为理解生命前体物质的宇宙来源提供线索。与SPHEREx一同发射的PUNCH卫星群，则聚焦于太阳物理。它由4颗小卫星组成，旨在通过多视角偏振成像，首次连续、清晰地观测太阳风从日冕到日球层的诞生与加速过程。

这种地面与空间协同、多波段覆盖的观测体系，标志着天文学正进入一个能系统性解析宇宙多尺度关联的新时代，有望在未来10年推动一系列基础科学问题的突破。

13 结论

回顾2025年，天文学在多条前沿战线取得了实质性突破。LAMOST、FAST等大科学装置持续产出里程碑式成果；嫦娥六号样本首次为月球背面演化提供了直接证据；EP在软X射线时域监测中开辟出新窗口；DESI与超新星数据的结合则推动暗能量研究从静态范式迈向动态检验。Gaia卫星虽已退役，但其数据遗产将持续赋能银河系考古；Euclid与薇拉•鲁宾天文台的首批数据已展示出描绘宇宙动态图景的巨大潜力；JWST对年轻行星的直接成像与多波段协同观测进一步连接了行星形成与演化的时间链条。

这些进展共同勾勒出一幅从星际介质、恒星形成、星系演化到宇宙学结构的连贯图景，并凸显了全球合作、数据共享与多信使融合在现代天文学中的关键作用。

随着QTT、XSMT、SPHEREx、PUNCH等新一代地面与空间设施陆续投入运行，一个覆盖全波段、贯通多尺度的立体观测网络正在成型，将在未来5~10年内系统性推进对黑洞物理、系外行星大气、宇宙再电离历史以及暗物质与暗能量本质的探索，并有望在这些方向取得实质性乃至突破性进展。

本文作者：赵桐、宋宇佳、苟利军

作者简介：赵桐，中国科学院国家天文台、中国科学院大学天文和空间科学学院，博士研究生，研究方向为恒星级黑洞爆发现象；宋宇佳（共同第一作者），中国科学院国家天文台、中国科学院大学天文和空间科学学院，博士研究生，研究方向为恒星级黑洞爆发现象；苟利军（通信作者），中国科学院国家天文台、中国科学院大学天文和空间科学学院，研究员，研究方向为高能天体物理。

文章来 源 ： 赵桐, 宋宇佳, 苟利军. 2025 年天文学热点回眸[J]. 科技导报, 2026, 44(2): 44−53 .

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