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天空院主要研究方向和课题组概览

你所进行的科研项目的研究现状，以及南大在这方面的研究情况，包括对于你的课题组的介绍

课题组概览

参考学院官网，截止2026年春

  1. 太阳物理与空间天气学组：（博导）丁明德、陈鹏飞、郭洋、程鑫、陈枫、李川（也在苏州深空院）、郝奇、（硕导）戴煜、周雨昊、余杰
  2. 系外行星与行星形成组：周济林、谢基伟、刘慧根、余杰（主要做星震，也做系外行星）、崔灿（在苏州深空院）
  3. 星系与宇宙学组：顾秋生、陈燕梅、李志远、罗斌、张智昱、王涛、李鹏飞、李昭洲、陈洋遥、袁珍、李承东
  4. 银河系与恒星形成组：邱科平、李尚活、袁珍、李承东
  5. 高能天体物理组：李向东、陈阳、邵勇、徐晓杰、周平、王晨
  6. 高能时域天文组：黄永锋、王祥玉、王发印、张彬彬、柳若愚
  7. 航天器轨道理论与应用组：侯锡云，汤靖师，雷汉伦
  8. 天体测量理论与天文参考系组：刘佳成、张鸿、刘牛
  9. 天体力学及行星系统动力学：周济林、周礼勇、黎健、雷汉伦
  10. 引力与宇宙学课题组：何建华

太阳组

（南大太阳组研究范围算得上是全国最广，深度也可以称得上全国顶尖）

  1. CME、暗条（日珥）等太阳磁重联事件的观测研究，主要是通过多波段光谱分析数据，会用到SolO（Solar Oribiter）、SDO AIA、GOES卫星以及羲和号（CHASE）、夸父一号等卫星的光谱数据，这一部分程鑫老师负责的项目较多。

  2. 太阳磁场的测量、数值模拟与太阳大气的磁流体力学模拟，会运用到Paraview等数值模拟软件，这一部分陈鹏飞、郭洋、陈枫老师负责的项目较多。刚需太阳磁场模型知识，流体力学知识，各种太阳结构（如暗条、耀斑）的磁模型需要了解，这一部分知识可以通过太阳物理相关书籍自学或者选修《日球物理导论》课程和《流体力学》课程。

  3. 空间天气学、太阳高能粒子与太阳风研究，这一部分李川老师负责项目比较多，但笔者不太了解具体科研的过程。

  4. Sun as a star，指将太阳看作一颗距离我们很遥远的恒星一样去研究，利用太阳活动事件的光谱来研究遥远恒星上的耀斑、CME事件，进行有关恒星耀斑、恒星CME模拟相关的研究，未来太阳界主要的研究方向。

  5. 与太阳有关的AI研究，包括利用AI分析耀斑、暗条等太阳活动事件的发生规律以及AI优化观测图像（现有的很多卫星观测数据或多或少都有缺点，难免有些活动事件刚好就是大家观测结果都比较差）等，这一部分主要由郝奇老师主导。

—华李扬，天体物理方向，2022级本科生
  1. 南大太阳物理组和欧美多个高校和研究所的太阳物理组有合作或联系，包括德国马克思·普朗克太阳系研究所、巴黎天文台、新泽西理工（大熊湖天文台）、斯坦福等。这些院所的名字多次出现在学院官网上太阳物理组各位老师的个人主页介绍中，很多老师在这些院所做过访问学者、博后或者读过博士（或联培）。例如，程鑫老师曾经在马普太阳系所（Max Planck Institute for Solar System Research, MPS）做了三年洪堡学者，后来至今长期和MPS的Pradeep Chitta、Hardi Peter等研究者合作。他几乎每年都会派研究生赴MPS联培，有时也会把机会给本科生，作为Visiting Student（=Research Intern）到MPS。
—pumpkin_bee，天体物理方向，2022级本科生

系外行星与行星形成组

4个老师，规模不如北京大学，上海交通大学&李政道研究所，中山大学；大致与清华大学持平

  1. 组里接近一半的学生主要从事系外行星的统计研究（主要是谢基伟老师指导），通过NASA EXOPLANET ARCHIVE，LAMOST，SDSS等数据，主要通过统计（加少量N体模拟），研究行星系统随时间的演化（例如根据热木星/超短周期行星出现率随宿主恒星年龄的变化，可以得到什么结论）；恒星各种元素丰度与行星出现率或各种参数的关系；行星轨道离心率与一些因素的关系等等。也有学生做行星形成（主要是星子/卵石/气体吸积 + 行星迁移这一段）。
  2. 刘慧根老师主要研究行星系统的刻画，未来能获得CSST的数据，另外课题组也购买了TWINKLE（大致是45cm的太空望远镜，2026年发射，主要做系外行星凌星，巨行星的大气也能看到一些）的数据。另外组里在冷湖建了一组TIDO望远镜用来进行transit-followup。最大的望远镜口径是1米，也有60cm 30cm的。在2025年8月，我了解的情况是30cm的望远镜已经在投入使用，1m的还在调试。这个项目主要有余周毅研究院负责。刻画可以说是看起来比较杂的领域，组内有人模拟耀斑对大气臭氧层的影响；有人使用观测数据主要研究亚海王星的大气流失；也有人做星团环境的一些课题。
  3. 深空院的崔灿老师主要做原行星盘的理论和模拟，比如利用Athena++等package研究各种不稳定性。
  4. 对于大二学生，仅靠普通天文学，天体力学基础以及概率论数理统计课程的知识，来研究这个领域是不够的。但是系外行星和行星形成的不少小方向对数学和物理的要求没有特别高，N体模拟rebound程序也非常容易学习（有很多例子，mac，linux和windows都可以跑）。如果能经常brainstorm想一些idea（unrealistic或者超出水平范围也没关系），勤读文献，多写代码，多与老师交流，还是能取得一些结果的。
—濮阳竣，天体物理方向，2022级本科生

高能时域天文组

（南大培养了巨多的高能方向人才，曾是全国顶流水平。目前实力有所下降但仍旧很强）

  1. 研究方向包括快速射电暴（FRB）、伽马射线暴（GRB）及引力波（仅少数研究）等方向，缺少超新星的时域研究。
  2. 高能时域组没有自己的望远镜（天格不知道干什么的，也许是？），黄永锋老师组里数据来源主要为CHIME、FAST等公开数据，组里做观测居多（我走前都在做观测），有一位老师组里（忘了是谁了，反正不是黄永锋、王祥玉、张彬彬）貌似有与FAST合作，观测优先级较高。
—吕天成，天体物理方向，2022级本科生

粒子天体物理课题组

（国内做这个方面的其实基本只有LHAASO合作组，由高能所主导，南大、科大、北大都是合作组成员，相对其他学校来说南大组的规模较大一些）

  1. 主要研究宇宙线、伽马射线（集中在TeV及以上波段，比一般高能时域的伽马射线能段再高几个量级）、中微子，组里有王祥玉，柳若愚老师。另外还有张超老师在做宇宙线/中微子的大气簇射相关工作（这个和天文其实没有什么直接关系了）
  2. 组里理论/观测方向都有，除LHAASO在TeV能段的观测外，也常使用X射线（如EP卫星）等的观测数据，且研究天体非常多样（Pulsar Halo，AGN，SNR，PWNe等等），相当于以高能粒子作为媒介研究各类河内/河外源。
  3. 组里氛围相当好（个人感觉）。日常生活方面，大家经常一起约饭（不管是平时去食堂or去商圈）以及休息时间约各种娱乐活动，新年还有课题组统一组织的轰趴之类的活动，有助于维持良好的精神状态（x
—吴思哲，天体物理方向，2022级本科生

引力与宇宙学课题组

  1. 课题组目前只有何建华老师一个人，何老师过去做过宇宙学大尺度结构模拟和暗能量模型相关的工作。近几年工作重心主要集中在引力波方向，利用数值和理论的方法进行研究。组里所有人都做的是引力波相关的工作，具体来说，研究引力波在传播过程中遇到致密天体（中子星、黑洞）时波形、振幅会发生什么变化，这会如何增进我们对致密天体的理解，这一过程是否又会被探测器探测到。
  2. 课题对理论要求比较高，需要你对广义相对论，偏微分方程数值计算有所了解。如果你完全不懂广义相对论，那么前期就需要花很多时间补充知识，你才能够开始做一些分析工作。当然何老师人非常好，不push，也很愿意和学生聊，所以如果感兴趣可以先来组里旁听组会，看看组里做的工作。我大二刚进去时候也是完全听不懂，然后后面自己慢慢自学也就跟上了，当然这个过程需要你自己努力哈哈哈。
—欧阳马霖，天体物理方向，2022级本科生

天体测量理论与天文参考系组课题组

  1. 高精度天体测量与参考系研究：这部分主要涉及利用大规模巡天数据（特别是Gaia卫星数据）进行天体测量学的研究。由刘佳成老师主导。工作内容包括构建和维持高精度的天球参考系，研究地球自转参数，以及利用自行、视差等天测数据研究银河系的运动学结构。这部分看似是“古老”的基础工作，实则是现代天文学的“基石”，对数据处理能力和统计学知识有一定要求。
  2. 相对论天体测量与深空探测应用：这部分主要由刘牛老师负责，也是近年来非常前沿且与国家航天战略结合紧密的方向。研究内容不再局限于传统的球面天文，而是基于广义相对论框架，研究光线在引力场中的偏折、光行差效应以及相对论性参考系变换。具体的应用场景非常硬核，例如深空航天器的自主光学导航（利用观测恒星/脉冲星来确定飞船位置）、脉冲星计时阵列的构建等。
  3. 所需技能与体验： 相比于天体物理，天测方向对物理图像的直观想象要求可能少一点，但对数学严谨性、坐标系变换逻辑以及数据处理精度的要求极高，入门需要啃下《球面天文》这块硬骨头。如果你对“精度”有执着的追求，或者希望从事能直接服务于国家航天工程（如卫星导航、深空探测）的基础研究，这个方向非常适合你。而且组内氛围很好，老师们都非常严谨负责。
—张大鼎，天体物理方向，2022级本科生

天体力学及行星系统动力学课题组

  1. 天体力学算是比较冷门的方向，但也称得上南大天文的优势领域。目前课题组主要有周礼勇和黎健两位老师，具体的研究方向包括行星系统长期动力学演化、共振动力学（周济林老师似乎也有在做相关的研究）、小天体动力学、非引力效应（如Yarkovsky效应）、摄动理论（这个方向主要是雷汉伦老师在做）等。
  2. 本科阶段最核心的课程是《理论力学》和《天体力学基础》，两门课程均有一定的难度，但都是天力入门所必须掌握的内容。当前天体力学的工作大多依赖数值模拟，因而学习一下《数值计算方法》还是很有必要的。之后可以尝试接触一些N体模拟程序，如Rebound和GENGA(支持GPU加速)，以了解天体力学领域数值模拟的操作流程。N体模拟的特点是非常耗时，特别是跑长期演化的程序时一个模拟可能要运行好几周甚至数个月。因此进入天力方向所必须接受的一个点是多数情况下成果产出的周期是比较长的。
—王彦恒，天体物理方向，2022级本科生

航天器轨道理论与应用组

  1. 老师们的研究方向官网都有介绍，简单理解的话雷汉伦老师偏理论，汤靖师老师偏应用，侯锡云老师介于二者之间。但组内学生的研究方向不局限于此，上面天力组介绍的研究方向轨道组里也都有人做（乐）。当然也有一些有轨道组特色的方向，如精密定轨、星座设计、轨道设计和优化等。
  2. 天力组的课程修读建议在这里也适用。觉得《天体力学基础》里的摄动函数展开不够酸爽的话还可以学《摄动方法与理论》，可以锻炼出不管面对多长的公式都保持淡定和耐心的心理素质。
—孙田，天力测方向，2022级本科生