· University of Duisburg-Essen, Newsroom, 2025: “Seltenes Siebenfach-Sternsystem entdeckt”
· 南京大学,“南大团队领衔,发现正在孕育的恒星七胞胎!”
Structure, dynamics & formation of galaxies
Dynamical equilibrium & perturbation theories
主要研究方向为高能天体物理与粒子天体物理,尤其关注地外高能粒子(宇宙射线、光子、中微子)的天体物理起源,相关天体(如脉冲星风云、活动星系核、伽马射线暴等)的性质,以及粒子的加速与输运机制。
当前的主要研究兴趣包括:
太阳日珥与暗条的形成、演化及稳定性问题:重点研究多相等离子体在磁场约束下的动力学行为,以及热力学过程在日珥形成中的作用。
太阳大气中的磁场结构与磁能释放机制:包括磁绳、磁重联过程及其在耀斑和相关活动中的作用。
太阳大气的多尺度数值模拟与数值方法发展:基于自适应网格加密的磁流体力学模型,发展并应用高分辨率数值模拟研究复杂太阳现象。
数值模拟与观测的结合研究:结合空间和地基太阳观测数据,对数值模型进行约束和验证。
欢迎对太阳物理、数值模拟或相关方向感兴趣的本科生和研究生与我联系交流。
Radiative Magnetohydrodynamic Simulations
Magnetic flux emergence from the solar convection zone to the corona
Energy and mass transport in the solar atmosphere and heating of the corona
一、研究方向
1、摄动理论及应用(研究内容:摄动函数展开、哈密顿动力学、共振动力学、ZLK机制、潮汐效应、长期演化、恒星和行星倾斜角起源与演化)
以人造卫星、太阳系小天体、行星、恒星、黑洞等系统为研究对象,围绕摄动函数展开、哈密顿与共振动力学等核心内容,运用 Lie 级数变换、平均化理论、绝热近似等摄动处理方法,解析 ZLK 机制、潮汐耗散对天体长期演化及恒星和行星倾斜角起源与演化的作用。研究揭示轨道翻转的动力学本质,完善摄动分析理论框架,为系外行星研究、小行星探测提供关键理论支撑,丰富天体力学核心体系,推动该学科理论前沿发展与航天动力学应用。
2、航天器轨道力学(研究内容:平动点动力学、空间流形动力学、低能探测轨道、小推力轨道优化、地月及行星际空间轨道设计)
以地月空间及行星际空间航天器为研究对象,聚焦平动点、空间流形动力学等核心内容,运用不变流形理论、最优控制方法开展低能轨道设计与小推力轨道优化研究。揭示复杂引力场下航天器轨道演化规律,为深空探测、小行星探测任务提供关键轨道设计方案,完善航天动力学理论体系,推动轨道力学的工程化应用与前沿发展。
3、小天体热物理与动力学(研究内容:热物理AI建模、非引力效应、轨旋耦合、小行星轨道特性)
以小行星、彗星等太阳系小天体为研究对象,融合热物理 AI 建模、动力学分析方法,探究彗星活动、太阳系天体起源与演化、小天体非引力效应、轨-旋耦合、双小行星系统起源与演化等关键科学问题,支撑小行星探测工程实践。研究突破传统数值建模效率瓶颈,实现小天体热物理过程的高精度仿真,为揭示小天体演化规律、精准预测近地小天体轨道提供核心理论与技术支撑,丰富太阳系动力学研究体系,为我国小行星探测任务的轨道设计与风险评估提供理论基础。
二、指导研究生
1、黄秀敏,2021级硕士生,2024年6月毕业。获南京大学优秀硕士学位论文将。
2、赵舜景,2022级硕士生,2024级博士生。获南京大学优秀本科毕业论文奖。
3、高豪,2024级硕士生,2026级博士生。获南京大学优秀本科毕业论文奖。
4、冷筱妍,2025级硕士生。
5、李文彬,2025级硕士生。
大质量恒星和星团形成
双星和多星系统的形成和演化
原恒星盘
星际介质
纤维状分子云
分子外向流和喷流
大质量恒星的反馈等
Selected press releases and media coverage
· 新华网,2025:“星空有约|我国天文学家牵头发现正在孕育的恒星七胞胎”
新华网-韩国,“中 천문학자 이끄는 국제 연구팀, 탄생 중인 '칠중성계' 발견”
新华网-日本,“中国学者が主導の国際研究、形成中の七重星を発見”
· University of Duisburg-Essen, Newsroom, 2025: “Seltenes Siebenfach-Sternsystem entdeckt”
· 南京大学,“南大团队领衔,发现正在孕育的恒星七胞胎!”
· Max Planck Institute for Astronomy – Press Release, 2024: “Twins, Triplets, Quadruplets and more: Observations show massive stars are indeed born as multiples”
· MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT, Newsroom, 2024: “Massive stars are born as multiples”
“Massereiche Sterne entstehen als Mehrlinge (German version)”
· Nature Astronomy, 2024: “Multi-star systems observed in high-mass star forming region”
· 中国科学报社, 2024: “《自然—天文学》:李尚活团队发现大质量恒星团中多星系统形成的证据”
· University of Duisburg-Essen, Newsroom, 2024: “Stars Born as Multiples”
“Mehrlingsgeburt bei Sternen (German version)”
· Heidelberg Institute for Theoretical Studies, Research News, 2024: “New observations confirm computer models how massive stars are born as multiples”
“Neue Beobachtungen bestätigen: Massereiche Sterne werden als Mehrlinge geboren (German version)”
· RadioNet, News, 2024: “Twins, Triplets, Quadruplets and more: Observations show massive stars are indeed born as multiples”
· yahoo! news, 2024: “Huge stars are born as twins, triplets and more, new images confirm”
· UNIVERSE TODAY, 2024: “Astronomers See Massive Stars Forming Together in Multiple Star Systems”
· Phys.org, Astronomy news, 2024: “ALMA observations show how double, triple, quadruple and quintuple star systems form simultaneously in a molecular cloud”
· Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) science update, 2022: “The Role of Turbulence in Making Massive Stars”
· Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) science update, 2021: “The Youngest Stellar Embryos in Massive Clouds”
· Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) science update, 2020: “Gas Motions in Interstellar Cores Forming Low-Massive Stars”
我感兴趣的一些主题:
宇宙早期的恒星与星系形成
矮星系、银河系及本星系群的结构与演化
暗物质晕、子晕与恒星晕
星系动力学理论与动力学建模
半解析模型、理想化多体模拟与宇宙学模拟
天文统计与机器学习方法
长期研究领域包括但不限于
·轨道摄动分析解的构造及应用:研究地球等大天体环绕轨道的摄动分析解的构造,关注摄动分析解在不同精度需求、场景中的应用。对于地球卫星,致力于克服各类特殊轨道对结果的影响,提高分析解在空间目标轨道计算中的稳定性和精度。
·航天器轨道长期演化:研究各类航天器轨道的长期演化,包括轨道演化特征、长期轨道预报算法。特别地,关注空间目标监测预警中,如何针对轨道长期演化采取适当的弃置策略。
·轨道确定方法及应用:研究各类航天器的初轨及精密轨道确定。对于初轨确定,探索对于定轨结果稳定性的改进;对于精密定轨,关注导航、空间碎片、深空探测、大地测量等不同需求下的精密定轨方法及实现,尤其关注星上、实时、巨型星座等条件下高效定轨算法的探索和实现。
·卫星轨道及星座设计:研究各类卫星轨道的设计,特别是针对不同的覆盖、监测、跟踪需求设计相应的卫星轨道和卫星星座。同时关注卫星星座,特别是巨型星座的运营策略,包括构型设计、发射部署、轨道及构型维持、弃置再入等。
·空间目标关联及碰撞预警算法:研究态势感知中空间目标(弧段)的关联算法,尤其是目前小推力逐渐普及的情况下的目标识别与关联;优化空间目标间的碰撞预警算法,在行业主流的经典算法和流程外,探索新的高效碰撞预警算法和实现流程。
科研项目(课题)
·主持国家自然科学基金、863-XXX等项目(课题)三项(已结题)
·主持行业内单位各类协作项目二十余项(部分在研)
·参与其他项目(课题)若干(部分在研)
1. L型亚矮星的探测、发现、光谱分类、星族的观测和物理特性 (Primeval - I; Primeval - IV; Zhang+18c; Primeval - V)。
2. 探测银河系中金属丰度最低的甚小质量恒星、过渡型褐矮星 (T-BD; Primeval - II, 新闻发布; Primeval - III) 和简并褐矮星 (D-BD; Primeval - VI)。
3. 以含有超冷矮星的双星系统作为基准,研究甚小质量恒星和褐矮星的观测和物理特性(Burgasser+25, 新闻发布; Benchmark - I; 新闻发布 ; Primeval - VIII, 新闻发布; Primeval - VII; Zhang+13; Zhang+10, 新闻发布; Pavlenko+15)。
4. 通过大尺度巡天发现和研究超冷矮星 (Zhang+09; Burningham+10; Day-Jones+13)。
1. Characterization of L subdwarfs: discovery, classification, atmospheric and population properties (Primeval - I; Primeval - IV; Zhang+18c; Primeval - V).
2. Search for the most metal-poor very low-mass stars, transitional brown dwarfs (T-BD; Primeval - II, Press release; Primeval - III) and degenerate brown dwarfs (D-BD; Primeval - VI) in the Milky Way.
3. Revealing the observational and physical properties of very low-mass stars and brown dwarfs with benchmarks in binary systems (Burgasser+25, press; Benchmark - I, Press release; Primeval - VIII, Press release; Primeval - VII; Zhang+13; Zhang+10, Press release; Pavlenko+15).
4. Discovery and characterization of ultracool dwarfs in large area surveys (Zhang+09; Burningham+10; Day-Jones+13).
新闻发布:
2025.10.3 天文学家在首次在太阳系外天体上清晰的观测到磷化氢(南京大学0567拉斯维加斯; 论文 Science, arXiv)
2025.8.19 天文学家发现罕见的两级四星系统:一对低温褐矮星围绕一对年轻红矮星运行 (南京大学科技动态;0567拉斯维加斯
2024.8.20 银河里的"华尔兹":首个白矮星+超冷亚矮星双星系统 (南京大学科技动态;0567拉斯维加斯)
Press releases:
2025.10.3 "Detection of Phosphine in a Brown Dwarf Atmosphere Raises More Questions" UC San Diego; Science, arXiv
2025.8.19 "Rare quadruple star system could unlock mystery of brown dwarfs" Royal Astronomical Society; Nanjing University; School of Astronomy; CAB (Spanish); LNA (Portuguese);
2024.8.20 "Waltz" in the Milky Way: The first age benchmark ultracool subdwarf with a white dwarf companion (Nanjing University; School of Astronomy; ESA Gaia Image of the Week; Uni. of Hertforshire; Centro de Astrobiología)
Research fields
• Supernova remnants
• Interstellar medium
• Compact objects (especially magnetars and central compact objects)
• X-ray astronomy
• (pre-)historical transients
Group Members
Postdoc
• Wen-Jin Yang 杨文锦
PhD students
• Tian-Xian Luo 罗天贤
• Lin-Xiao Dang 党崚晓
• Yi-Xuan Shao 邵一轩
• Wen-Lang He 何文朗
• Yi-Heng Chi 池奕恒