在人類探索宇宙的征程中，2025年無疑是濃墨重彩的一年。這一年，天文學(xué)領(lǐng)域涌現(xiàn)出眾多令人矚目的成果，從深空觀測(cè)到微觀粒子，從遙遠(yuǎn)星系到身邊小行星，每一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)都推動(dòng)著我們對(duì)宇宙的認(rèn)知不斷向前。

薇拉·魯賓天文臺(tái)在2025年6月23日完成了初步測(cè)試并公布首批科學(xué)圖像，瞬間在全球天文界引發(fā)震動(dòng)。這座原名大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡（LSST）的天文臺(tái)，擁有迄今人類建造的最大CCD相機(jī)。其鏡頭寬度超1.5米，重達(dá)3噸，內(nèi)部集成189塊獨(dú)立、高靈敏度的科學(xué)級(jí)CCD傳感器，像素高達(dá)32億。首批圖像中，由1185幀照片拼接而成的超廣域深空?qǐng)D像格外引人注目，它覆蓋14平方度天區(qū)，包含超1000萬個(gè)星系，核心是距地球約5500萬光年的室女座星系團(tuán)。更驚人的是，在約11個(gè)小時(shí)累計(jì)曝光測(cè)試中，它不僅確認(rèn)約1800顆已知小天體位置，還發(fā)現(xiàn)2104顆新小行星。要知道，全球地面和空間天文臺(tái)每年發(fā)現(xiàn)的小行星總數(shù)不過2萬顆。這臺(tái)超級(jí)“視網(wǎng)膜”預(yù)計(jì)每年將發(fā)現(xiàn)數(shù)百萬個(gè)新天體，涵蓋近地小行星、超新星、引力波電磁對(duì)應(yīng)體等，將開創(chuàng)“全景時(shí)域天文”，推動(dòng)天文信息學(xué)取得突破。

“歐幾里得”空間望遠(yuǎn)鏡也在這一年交出亮眼答卷。北京時(shí)間2025年3月19日晚，這顆由歐洲航天局主導(dǎo)、美國(guó)航天局參與研發(fā)的望遠(yuǎn)鏡公開首批快速數(shù)據(jù)。自2023年7月1日發(fā)射后，它計(jì)劃用6年時(shí)間自動(dòng)掃描約1/3夜空，最終星圖預(yù)計(jì)包含約80億個(gè)星系，目標(biāo)是繪制河外星系全天星圖，為暗能量和暗物質(zhì)難題提供新解。2024年5月它曾“劇透”五張?jiān)缙谟^測(cè)照片，此次發(fā)布的數(shù)據(jù)更為全面龐大。照片是它在7天內(nèi)拍攝的，僅觀測(cè)三個(gè)總面積約63平方度的天區(qū)，就藏著至少2600萬個(gè)星系，最遠(yuǎn)距地球105億光年，充分展現(xiàn)其卓越性能。

高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO，拉索）在11月16日公布兩項(xiàng)具有里程碑意義的成果。一是發(fā)現(xiàn)黑洞吸積驅(qū)動(dòng)的微類星體可能是銀河系中拍電子伏特（PeV）粒子加速器源；二是發(fā)現(xiàn)宇宙線質(zhì)子能譜“膝區(qū)”有超出預(yù)期的高能組分。在一個(gè)密近雙星系統(tǒng)中，黑洞吞噬伴星物質(zhì)（吸積）時(shí)會(huì)產(chǎn)生高速、高能量的相對(duì)論性噴流，形成“微類星體”。拉索首次系統(tǒng)性探測(cè)到來自銀河系中五個(gè)微類星體的超高能伽馬射線，加速質(zhì)子能量超1 PeV，總功率約每秒1032焦耳，是人類粒子加速器質(zhì)子對(duì)撞能量的1000倍。在宇宙線能量分布圖上，約3 PeV處是關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，此處能量更高的宇宙線數(shù)量急劇減少，形似膝蓋被稱為“膝”。拉索精確測(cè)量質(zhì)子能譜發(fā)現(xiàn)，能量分布比想象復(fù)雜，“膝”位置存在更高能量組分，能量明顯高于超新星遺跡加速極限，微類星體可作為合理解釋。

暗能量光譜巡天（DESI）項(xiàng)目帶來顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的發(fā)現(xiàn)：宇宙中的暗能量可能隨時(shí)間變化，而非傳統(tǒng)認(rèn)為的恒量。宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型認(rèn)為，宇宙中可觀測(cè)普通物質(zhì)不到5%，68%被暗能量占據(jù)，它推動(dòng)宇宙加速膨脹且強(qiáng)度恒定。然而，DESI觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，宇宙加速膨脹可能并非一成不變，暗能量強(qiáng)度在宇宙早期更強(qiáng)。9月29日，國(guó)際科學(xué)期刊《自然·天文》發(fā)表國(guó)家天文臺(tái)趙公博研究團(tuán)隊(duì)成果，該現(xiàn)象與我國(guó)天文學(xué)家張新民團(tuán)隊(duì)2004年提出的“精靈”（Quintom）理論相吻合。DESI項(xiàng)目聯(lián)合全球70余家科研機(jī)構(gòu)、900多名研究人員，依托4米口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，通過5000個(gè)光纖微型“機(jī)器人”定位捕捉遙遠(yuǎn)星系光譜。2025年3月發(fā)布的第一期光譜巡天數(shù)據(jù)，包含超1800萬個(gè)目標(biāo)源光譜，覆蓋超9000平方度天區(qū)，構(gòu)建迄今最大宇宙三維地圖。不過，這項(xiàng)成果遠(yuǎn)未達(dá)到粒子物理學(xué)通常所需的決定性置信度，仍有待更精確觀測(cè)判定。

2025年初，小行星2024YR4引發(fā)全球關(guān)注。它將在2032年12月以極小距離接近地球，撞擊概率超1%，被評(píng)定為都靈指數(shù)3級(jí)，成為都靈指數(shù)啟用以來首個(gè)達(dá)該等級(jí)的小行星案例，觸發(fā)聯(lián)合國(guó)和平利用外層空間委員會(huì)的小行星防御機(jī)制。發(fā)現(xiàn)初期撞擊概率高是因觀測(cè)數(shù)據(jù)不足，隨著后續(xù)數(shù)據(jù)增多，小行星軌道不確定性迅速下降。至2025年6月中旬，其在2032年撞擊地球概率降至不足0.00001%，但撞擊月球概率上升至4%左右，讓天文學(xué)家陷入矛盾心理。

一項(xiàng)發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》的研究從引力波GW250114信號(hào)分析得出重要結(jié)論：證實(shí)并合黑洞性質(zhì)與克爾（Kerr）黑洞性質(zhì)一致，驗(yàn)證霍金半個(gè)世紀(jì)前提出的黑洞面積定理。克爾黑洞由新西蘭數(shù)學(xué)家克爾1963年從愛因斯坦引力場(chǎng)方程得到，由黑洞質(zhì)量和自旋兩個(gè)參數(shù)描述。恒星坍縮形成的黑洞一般認(rèn)為是克爾黑洞。GW250114引力波由33.6倍太陽質(zhì)量和32.2倍太陽質(zhì)量的兩個(gè)黑洞并合產(chǎn)生，信號(hào)信噪比高達(dá)80。天文學(xué)家從中解析出兩個(gè)符合理論預(yù)期的波形，并合后的黑洞也完全符合克爾黑洞性質(zhì)。同時(shí)，科學(xué)家計(jì)算得出并合后新黑洞表面積是原來兩個(gè)黑洞表面積之和的1.67倍，完美驗(yàn)證霍金1971年提出的面積定理。2021年曾檢驗(yàn)過黑洞面積定理，當(dāng)時(shí)置信度95%，如今已達(dá)99.999%。

2025年9月16日，事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）合作組發(fā)布M87星系中心超大質(zhì)量黑洞（M87*）新圖像，揭示黑洞附近偏振輻射隨時(shí)間演化，為理解黑洞周圍極端環(huán)境物理過程提供新視角。M87星系距地球約5500萬光年，中心黑洞質(zhì)量是太陽60億倍以上。EHT是全球射電望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合組網(wǎng)的虛擬望遠(yuǎn)鏡，2017年起對(duì)M87*拍攝，2019年發(fā)布首張黑洞照片，2021年公布偏振結(jié)果，此后每年觀測(cè)。令人驚奇的是，2017 - 2021年間，M87*偏振方向翻轉(zhuǎn)，2017年磁場(chǎng)分布由里向外呈逆時(shí)針方向，2018年相對(duì)穩(wěn)定，2021年完全反轉(zhuǎn)呈順時(shí)針方向。EHT合作組分析認(rèn)為，這種偏振“逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象可能源于黑洞內(nèi)部磁結(jié)構(gòu)與外部效應(yīng)共同作用，反映出超大質(zhì)量黑洞極為活躍，磁場(chǎng)在物質(zhì)墜入黑洞和黑洞釋放能量機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用，也說明在超大質(zhì)量黑洞事件視界附近還有許多未知。