在银河系中心区域的狂暴环境中，环绕着我们银河核心超大质量黑洞的尘埃与气体不断翻搅，强烈的震波在其中扩散。国际团队利用阿塔卡马大型毫米次毫米波阵列（ALMA），将我们对这一剧烈活动的观测解析度提升了100倍，并在这片神秘的宇宙区域发现了一种全新的丝状结构。这些细长丝状结构与任何恒星形成区域都没有空间上的对应关系。它们是在一氧化矽（SiO）及其他八种分子的发射谱线中偶然发现的，且视线速度具有一致性，与气体外流的特征并不相符。因此，它们与过去发现的高密度气体丝状结构有所不同。此外，这些丝状结构与尘埃辐射并无关联，也未处于流体静力平衡状态。这些细长丝状结构在物质循环过程中扮演的重要角色，它们就像是宇宙龙卷风——剧烈流动，迅速消散，并有效地将物质输送到周围环境中。目前仍不清楚这些细长丝状结构的起源，但研究团队推测，震波作用是最可能的形成机制。

两个不同天文学家团队借助阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA），在已知最遥远的星系 JADES-GS-z14-0 中发现了氧元素。这一发现将促使天文学家重新思考早期宇宙中星系形成的速度。JADES-GS-z14-0 于2024年由韦伯太空望远镜发现，是迄今为止确认的最遥远星系，距地约 134 亿光年，这意味着人们看到的是其宇宙年龄仅为 3 亿年（大爆炸后3亿年）时的样子。新发现的氧气表明，该星系的化学成熟度远超预期。星系通常在生命伊始就充满了年轻的恒星，这些恒星主要由氢和氦等轻元素构成。随着恒星的演化，它们会产生氧等重元素，这些元素在恒星死亡后被散布到其所在的星系中。研究人员曾认为，在宇宙 3 亿岁时，它仍然太年轻，不可能有富含重元素的星系。然而这两项新研究表明，JADES-GS-z14-0的重元素含量比预期高出约10倍。

ESA 的欧几里得（Euclid）任务发布了第一批观测数据，包括宇宙深空区域的预览。这些数据展示了数十万个不同形状和大小的星系，让我们一窥宇宙的巨大结构。欧几里得的高解析度可见光（VIS）和近红外仪器（NISP）能精确测量数十亿个星系的形状与分布，从而描绘出宇宙网络的结构。这些网络由普通物质和暗物质构成，而星系就是从这些丝状结构中形成和演化出来的，这是了解暗物质和暗能量神秘本质的重要一环，而这两种物质占据了宇宙总质量的 95%。在未来 6 年内，欧几里得预计拍摄 15 亿个星系，每天产生约 100GB 的数据。为了有效处理这些庞大资讯，科学家结合 AI 与公民科学家的力量，成功建立了首批包含 38 万个星系的详细目录。该目录由 AI 算法「Zoobot」创建，透过近万名志愿者的训练下，得以辨识星系的螺旋臂、中心棒状结构及交互作用等特征，这将帮助科学家了解星系的演化过程。

韦伯太空望远镜近期在在距离地球约 1,400 光年的火焰星云（Flame Nebula）中成功观测到自由漂浮的低质量天体，即棕矮星（brown dwarf），也被称为「形成失败的恒星」。研究显示，其形成的最低质量极限约为 2 倍木星质量。若此结果成立，意味着银河系内不应该存在单独形成且质量低于 2 倍木星质量的天体，除非它们原为行星，后来被抛射出母恒星系统。这项研究对理解恒星与行星的形成机制具有重要意义。恒星与棕矮星皆起源于分子云。当分子云塌缩并碎裂为较小的碎块时，这些碎块可能进一步演化为个别星体。然而，最后只有核心收缩到足够致密且温度足够高的碎块，才能点燃氢融合反应，成为真正的恒星。无法达到这一门槛的碎块则持续塌缩，形成棕矮星，因此棕矮星被称为「形成失败的恒星」。由于棕矮星缺乏稳定的能量来源，会随时间逐渐冷却并变得极为昏暗，使得观测变得困难。然而，在形成初期，它们仍具有较高的温度与亮度，能透过红外线观测。韦伯望远镜凭借其在红外线卓越的灵敏度，突破过去探测极限，使天文学家得以首次深入统计火焰星云内的棕矮星分布，并侦测到极暗弱、质量最低的天体。

人为温室气体在大气的排放量不断增加，在高排放场景下可能使绕地运行的卫星总数比当前减少 66%。此前研究表明，大气温室气体含量增加会使地球的上层大气，包括中间层（高度50-85公里）和热层（高度85-600公里）收缩，这是因为入射的红外辐射被反射到太空，从而产生冷却和收缩效应。这种收缩会降低地球轨道空间的密度，而随着大气阻力减少，太空垃圾碎片在轨道上的停留时间会变长。随着轨道上的卫星数量增加，持续存在的太空垃圾对地球轨道空间的长期使用造成了越来越大的威胁。MIT 的研究人员利用大气建模，估算了到 2100年，不同排放场景下能够维持在地球轨道上的卫星数量。以 2000 年温室气体浓度为基准，他们发现，在最高排放场景下，到 2100 年，低地轨道上可持续管理的卫星数量将减少 50%-66%。这相当于大约 2500万-4000 万颗卫星。

最新研究显示，太阳系外围的柯伊伯带（Kuiper Belt）可能不仅有双星系统，甚至存在三体系统。一组研究团队发现，一个原先已确认为双星的柯伊伯带天体 Altjira，实际上可能是一组稳定的三体系统。如果这项发现获得确认，Altjira 系统将成为柯伊伯带内已知的第二个三体系统，进一步暗示那里可能还隐藏着许多类似的三体系统。宇宙中充满了各种三体系统，包括离地球最近的恒星「南门二（Alpha Centauri）」，或像火星这样拥有两颗卫星的行星系统，而我们现在发现柯伊伯带可能也不例外。柯伊伯带天体被确认为来自太阳系早期的原始冰冻残骸，分布于海王星轨道之外，冥王星就是已知最大的柯伊伯带天体。迄今为止，科学家已经确柯伊伯带内约 40个双星系统，而 Altjira 可能是其中第二个被发现具有三颗成员的系统。 Altjira 系统位于太阳系的外围，距离地球约 60 亿公里（44 天文单位）。

NASA Chandra X-ray Observatory 和 ESA XMM-Newton 卫星的数据显示，螺旋星云 WD 2226-210 中心的一颗白矮星发出的神秘 X 射线信号来自被其引力撕裂的行星。白矮星是最黯淡的恒星之一，属于恒星核残骸。WD 2226-210 发出的 X 射线信号变化数据为靠近白矮星的行星残骸提供了证据。被摧毁的行星被认为是一颗类木星行星，它最初可能距离恒星较远，可能在引力相互作用下逐渐靠近恒星，一旦靠得足够近，恒星的引力就会将其撕裂。

NASA 韦伯太空望远镜（JWST）观测发现，自由漂浮的行星质量天体 SIMP 0136 比原先认为的更加动态与复杂。透过韦伯的观测，科学家成功侦测到 SIMP 0136 大气层内的云层变化、温度变化，以及碳化学成分的变动。这项发现对于了解类木行星的大气动力学至关重要，并为未来利用 NASA 南希·格雷斯·罗曼（Nancy Grace Roman）太空望远镜（预计 2027 年运行）直接成像系外行星做好准备。SIMP 0136 的质量约为木星的 13 倍，距离地球仅20光年，位于银河系中。虽然它是不环绕恒星运行的棕矮星，但是研究系外气象学的理想目标，因为它是北半球天空中最亮的这类天体，且不受宿主恒星光线的干扰。由于其自转周期仅 2.4 小时，使得高效率的观测成为可能。

天文学家利用位于美国国家天文台 NSF Nicholas U. Mayall 4 米望远镜上的暗能量光谱仪（DESI）发现了 2,800 个新的黑洞候选者。当一个星系中心的黑洞开始吞噬物质时，会释放出惊人的能量，变成所谓的活跃星系核（AGN）。这种剧烈的活动就像是一座灯塔，让我们得以找到隐藏在矮星系中的黑洞。研究团队分析了 410,757 个星系的光谱，其中包含 114,496 个矮星系，并发现 2,500 个候选矮星系，这些星系核中都有活跃星系核，这是迄今为止发现的最大样本。过去的研究认为只有 0.5% 的矮星系拥有活跃黑洞，而这次发现的比例高达 2%，这意味着科学家可能一直低估了宇宙中小型黑洞的数量。研究团队还发现了 300 个中等质量的黑洞候选者。

位于银河系中心的超大质量黑洞虽然不像宇宙深处那些吞噬气体的巨兽那样贪婪，但韦伯太空望远镜（JWST）的最新发现显示，这个黑洞周围正在上演一场壮观的「烟火秀」。JWST 在两个近红外波段的观测数据记录到，这个黑洞周围发生的宇宙闪焰亮度与持续时间皆有所变化。研究人员表示，环绕黑洞的高温气体吸积盘每天约会释放五到六次大型爆发，并在此期间伴随数次较小的爆发，“我们无法找到这些活动的特定规律，看起来是随机发生的。”研究人员推测，这些爆发的来源可能与两种不同的物理机制有关。较小的闪焰可能是由于吸积盘内的湍流压缩了高温、带磁场的气体，这样的扰动可能会产生短暂的辐射爆发，类似于太阳闪焰的现象但规模更大。而较大的爆发则可能与磁重联事件有关。当两个磁场碰撞时，会释放出高速移动、接近光速的高能粒子，产生明亮的辐射爆发。

在一颗距离太阳系仅 20 光年的恒星 HD 2079 周围，天文学家确认了一个可能适居的行星 HD 20794 d。HD 20794 是一颗类太阳的黄矮星，但体积稍小且年龄较大，这意味着它正处于氢融合的稳定阶段，并且已经存在足够长的时间，让其周围的行星轨道趋于稳定。2022 年发现的 HD 20794 d 的最低质量约为地球的 5.82 倍，其半径约为地球的 1.7 至 2.1 倍，它的公转周期约为 648 个地球日，且刚好落在恒星的适居带内。这颗行星的适居性仍有许多变数。它的轨道是椭圆形的，这意味着它只有部分时间位于适居带内，在远日点时它可能会进入极寒区域，使水分完全冻结。天文学家尚未测定这颗行星的确切半径，因此无法计算其平均密度，而密度是决定行星组成的关键指标，如果它的半径较小，则可能是一颗岩质「超级地球」；如果半径较大，则可能是一颗拥有厚大气层的「迷你海王星」。

科学家研究了距离最近的邻居─半人马座α 的物质是否能够到达太阳系。半人马座α 是三星系统，由 A 星、B 星及较暗的比邻星组成，该系统正以每秒 22 公里的速度向太阳系靠近，并将在约 2.8 万年后达到最接近点。这让科学家们得以研究星际物质如何在恒星系统间转移。研究发现，半人马座α系统可能已经向我们的太阳系释放了大量物质，甚至目前可能有高达 100 万颗直径超过 100 米的天体位于奥尔特云内。研究团队计算出，目前每年可能约有 10 颗来自半人马座α系统的流星进入地球大气层，且随着该恒星系统靠近，这个数字将持续上升。这些天体的速度约为每秒 32.5 公里，在进入太阳系内部后，会因太阳引力加速到每秒 50 公里以上。

德国马普研究所科学家发现了宇宙中迄今最大的结构，并以印加结绳记事系统命名为“奇普”（Quipu）。“奇普”属于一种超结构，整体质量为太阳质量的 200 万亿倍，长度超过 13 亿光年。超结构是包含星系团和超星系团的超大结构。在最新研究中，科学家共发现了 5 个超结构，“奇普”是其中最大的，也刷新了宇宙中已知最大结构的纪录。研究团队使用 X 射线星系团，识别并分析出了这些超结构。X 射线星系团囊括了数千个星系以及大量发射X射线的炽热气体。这些 X 射线是绘制超结构质量图的关键。研究发现，这 5 个超结构涵盖了宇宙中 45% 的星系团、30% 的星系，以及 25% 的物质。

欧几里得太空望远镜在一个 1884 年就被观察到的星系 NGC 6505 周围捕捉到了完美的爱因斯坦环。爱因斯坦环是广义相对论预言的一种现象，光在太空大质量物体周围弯曲，可以充当巨大的透镜放大遥远的天体。NGC 6505 星系距离地球约 590 光年，它放大的背景星系距离地球 44.2 亿光年。欧洲航天局（ESA）的欧几里得望远镜于 2023 年 7 月 1 日发射，以古希腊数学家欧几里得的名字命名，它的轨道位置是日地之间的拉格朗日 L2 点，距离地球 160 万公里。它的任务是测绘宇宙中暗物质的大尺度分布结构，并确认暗能量的性质。

如果一颗行星拥有全球性磁场，那么它的周围很有可能存在辐射带。恒星会释放出粒子，由太阳风携带，会被行星磁场捕获，形成一个围绕行星的环形辐射带。地球有两个永久性的辐射带，它们被称为范艾伦带，一个靠内一个靠外。辐射带充当了某种行星防御系统，保护地球免遭太阳风粒子的直接轰击。2024 年 5 月的强太阳风暴之后，科学家在分析了 NASA 立方体卫星 Colorado Inner Radiation Belt Experiment CubeSat 收集的数据之后发现在两个范艾伦带之间出现了两个临时性的新辐射带。其中之一由电子构成，类似范艾伦带。但另一个由高能质子构成，这是以前从未见过的。2024 年 6 月和 8 月发生的太阳风暴将大部分粒子撞出轨道，降低了辐射带的密度。但仍然有一部分粒子继续绕着地球运动。而质子辐射带可能能在长达一年时间内保持完整。科学家正在测量其寿命和衰减率。

天文学家在一颗系外行星上发现了风速高达 9 公里/秒的超音速气流，成为迄今在行星上测得最快的喷射气流。自 2016 年发现 WASP-127b 以来，这颗距离地球 500 多光年的气态巨行星便成为研究目标。其体积略大于木星，但质量仅为木星的 16%。天文学家发现，这颗行星的赤道地区存在极端的喷射气流，风速远超音速。这股喷射气流时速高达 33,000 公里（9 公里/秒），几乎是行星自转速度的六倍，远超太阳系内已知最快风速的纪录——海王星仅 1,800 公里/小时（0.5 公里/秒）。研究团队透过分析 WASP-127b 大气层的光谱，确认其中含有水与一氧化碳分子。在测量这些气体的运动速度时，他们发现大气层内部气流同时向相反方向高速移动，形成双峰讯号，显示赤道周围可能存在极强的喷射气流。进一步绘制的行星天气图显示，两极温度低于其他区域，且晨昏两侧存在轻微的温差，反映出 WASP-127b 具有复杂的气候系统，与地球有所相似。

天文学家利用南非 MeerKAT 射电望远镜发现了一个大小相当于银河系 32 倍多的巨型射电星系。该星系距离地球约 14.4 亿光年，其跨度约为 330 万光年，是银河系大小的 32 倍多。这一新发现将增进人类对这种宇宙中大型星系的起源和演变的了解。巨型射电星系是宇宙中罕见的庞然大物，其核心区域可以喷射出延伸数百万光年的热等离子体喷流。这些等离子体喷流来自位于星系中心的超大质量黑洞，在射电波段可以被观测到。研究人员为该星系起名为“Inkathazo”，在南非的科萨语和祖鲁语中意为“麻烦”。

NASA 朱诺号（Juno）探测器在木星卫星木卫一（Io）南半球发现了一个巨大的火山热点。该热点的面积超过地球上最大的淡水湖，其喷发的能量更是全球所有发电厂总和的六倍。这是迄今在这颗太阳系内最活跃火山天体上记录到的最强烈火山活动。木卫一的剧烈火山活动主要源自木星强大的引力变化，即潮汐力。木卫一的大小与地球的月球相当，但距离木星极近，并以椭圆轨道绕行，每 42.5 小时完成一周。由于距离的变化，木星对木卫一的引力拉扯也随之改变，使其不断受到挤压与拉伸。这种变形产生的摩擦热量导致木卫一内部部分熔化，从而驱动其表面约 400 座活跃火山的喷发，使其成为太阳系内火山活动最剧烈的天体。观测显示，木卫一南半球出现了极强的红外辐射，显示一个巨大的火山热点，其辐射强度甚至使朱诺号的探测器达到饱和状态。数据显示，该区域可能包含多个紧密相连的活跃热点，暗示其地下可能存在庞大的岩浆库系统。科学团队估计，这个尚未命名的热点面积约达 10 万平方公里，远超过此前的纪录保持者。

宇宙学原则（Cosmological Principle）指出，当以宏观尺度观察时，宇宙是各向同性且均匀的。也就是说宇宙中的任何观察者无论身处何地或朝何方向观察，都会看到大致相同的结构。因此宇宙不应该偏好顺时针或逆时针旋转的现象，这种特性被称为「镜像对称性」。而广义相对论预测，某些黑洞合并事件会产生非对称的偏振模式，导致镜像不对称的现象。科学家利用引力波探测器 LIGO 和 Virgo 检测到的黑洞合并所释放的引力波来检验宇宙是否存在镜像不对称性。研究团队使用了一种基于 Chern-Pontryagin 假标量的新观测方法以量化时空中的镜像不对称性，如果其值为零，表示时空是镜像对称的；如果非零，则显示存在不对称性。团队分析了 47 次黑洞合并事件，结果显示这些事件的引力波净圆偏振值平均为接近零的数值，这表明在统计上宇宙仍然符合镜像对称性。然而令人惊讶的是，至少 82% 的黑洞合并事件显示了非零的净圆偏振值。这些现象通常与黑洞系统的轨道进动有关，而这种进动是由黑洞自旋方向与轨道角动量的不对齐所导致。

对生命至关重要的碳元素是如何形成并在宇宙中广泛传播的？天文学家一直试图解答这一问题。研究团队利用韦伯太空望远镜对距地球约 5,000 光年的 Wolf-Rayet 系统 WR140 进行了详细观测，揭示了其生成富碳尘埃的过程。Wolf-Rayet 星是大质量恒星演化至末期的一种特殊天体，而 WR140 由两颗 Wolf-Rayet 星组成。每隔八年这对恒星在各自细长的轨道上相互掠过时，其恒星外围大气碰撞，压缩物质并形成富碳尘埃壳层。在每次相遇期间，它们会生成一层新的碳尘埃壳，这些壳层随后向外膨胀扩散，最终可能成为银河系中其他新恒星的组成部分。韦伯的中红外线观测显示，WR140 已形成至少 17 层定期向外膨胀的碳尘埃壳。数据显示，这些尘埃壳以稳定的速度向外扩展，每层以每秒超过 2,600公 里的速度远离恒星，接近光速的 1%。观测结果进一步证实，这对恒星每隔八年如时钟般稳定地生成新的尘埃壳层。目前已检测到存在超过 130 年的尘埃壳，而更古老的尘埃壳因逐渐消散而变得过于黯淡，无法检测。研究人员推测，这对恒星最终可能在数十万年的时间内生成数万层尘埃壳。作为超大质量恒星，它们命运可能是超新星爆发，也可能塌缩成黑洞。