LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）团队透过 LIGO 引力波观测站，探测到有史以来质量最大的黑洞合并事件。这场强烈的合并产生了一个最终质量约为太阳质量 225 倍的黑洞。该信号编号为 GW231123，于 2023 年 11 月 23 日侦测到的。在 GW231123 事件之前，最大黑洞合并事件为 GW190521，发生于 2021 年，合并后总质量约为太阳的 140 倍。而 GW231123 事件由分别为太阳质量 103 倍与 137 倍的两个黑洞合并，形成约 225 倍太阳质量的黑洞。GW231123 事件中的黑洞拥有极高质量与极快速的自转，不仅挑战引力波侦测技术的极限，也挑战目前的理论模型。团队指出，这样高质量的黑洞在传统的恒星演化模型中是不可能出现的，可能是这两个黑洞本身就是由较小的黑洞合并而成。另一项发现为这两个黑洞以接近爱因斯坦广义相对论所允许的极限速度自转，这使得信号在建模与诠释上变得更加困难。为了从信号中取得准确信息，研究人员使用了考虑高速自转黑洞复杂动态的模型。

天文学家本月早些时候宣布可能发现了已知第三个星际天体、第二个星际彗星 3I/ATLAS（第一个是 Oumuamua，第二个是星际彗星 2I/Borisov）。天文学家现在报告 3I/ATLAS 可能比太阳系还要古老 30 亿年，很可能是人类目前见过最古老的彗星。与之前发现的星际天体 1I/ ʻOumuamua 和 2I/Borisov 不同，3I/ATLAS 似乎不是沿着平坦的银河平面移动，而是以一条更陡峭的路径穿越银河，科学家推测它可能来自银河系的「厚盘」—那是一个分布着许多年老恒星的区域，位置在我们熟悉的银河盘面上下。研究推估，这颗彗星若是从厚盘区域的某颗古老恒星系统中诞生，那么它应该富含水冰成分。随着它逐渐靠近太阳，阳光将会加热并激发彗星表面产生活动，释放出气体与尘埃，进而形成明亮的彗发和彗尾。根据初步观测，3I/ATLAS 已经显现出活跃的征兆，甚至可能比之前那两颗星际天体的活跃程度更高。如果这些特征获得确认，将有助于我们推估未来还能从望远镜观测到类似星际天体的数量。

2022 年 9 月 26 日，NASA 执行双小行星重定向测试(DART)任务的飞船撞击了名为 Dimorphos 的小行星。这是世界首次行星防御技术演示，撞击成功偏转了小行星轨道，但同时也释放了大量石头，而这些巨石可能会使得未来的偏转小行星的工作更加复杂。撞击产生了 104 块半径从 0.2 米到 3.6 米不等的巨石。研究团队发现，这些喷出的巨石们的动量高达 DART 撞击器的三倍。这些巨石不仅产生几乎与 DART 撞击相同的冲击力，四散的方向也明显分为两群。研究团队认为，这些被抛出的巨石可能来自特定来源，或许是小行星上的一些较大巨石，它们在 DART 探测器主体撞击地表之前就被太阳能板击碎而飞溅出来。由于 DART 撞击产生的巨石的动量主要垂直于太空船的轨道，这意味着它可能使轨道面倾斜一度以上，并导致小行星在太空中不规则地翻滚。这项研究结果说明了未来若欲再度以撞击方式偏转小行星的轨道，其表面地形与岩石分布状态，将可能对偏转成果产生不可预期的变数。

虽然太空船能藉由恒星辨识方位，但要准确掌握其离开地球多远、行经何处，通常仍需仰赖地面以电波进行精密追踪。NASA 新视野号（New Horizo​​ns）任务团队的成员利用这艘目前已距地球超过 88 亿公里的飞船，成功示范仅透过星野影像即可判定方向与位置的导航方法。随着太空船深入太空，从其所在位置所见的恒星位置会开始偏离地球所见的位置。一艘航行至银河系深处的太空船可藉由这种因视差效应产生的偏移，来定位自己相对于邻近恒星的位置。而新视野号已飞行至足够遥远的距离，得以首次真实示范星际导航的可行性。自 2006 年发射以来，新视野号飞越冥王星与柯伊伯带天体 Arrokoth，并将在未来十年间逐步脱离太阳系，进入星际空间。2020 年新视野号科学团队同时从地球与太空中观测并拍摄了邻近恒星比邻星（距离地球4.2光年）与沃夫359（距离7.86光年）周围的星野。这项实验生动呈现出新视野号从内太阳系飞往外太阳系时的视角变化。而针对 2020 年影像中两颗恒星精确位置的更进一步分析，新视野号团队成员及成功推算出新视野号相对于邻近恒星的三维空间位置，精度达约 660 万公里。

天文学家首次发现证据，证实一颗 Ia 型超新星是由「双重爆炸」机制产生：白矮星在尚未达到临界质量的情况下，先由表层的氦引发第一次爆炸，再触发核心的第二次爆炸。Ia 型超新星是源自双星系统中的白矮星爆炸事件。当白矮星从伴星吸积足够物质、达到所谓「钱卓极限」（Chandrasekhar limit）时，便会发生剧烈的热核爆炸，产生稳定且明亮的超新星光度。触发这类超新星的精确机制至今仍有许多未解之谜。模拟研究显示，至少部分 Ia 型超新星可能源自于尚未达到临界质量就发生的「双重爆炸」机制。在这一模型中，白矮星表面首先积聚一层由吸积而来的氦，当氦层变得不稳定时会率先引爆，产生一道向内传递的冲击波，进而触发核心的第二次爆炸，造成整体超新星事件。科学家观测了位于大麦哲伦星系内的超新星遗迹 SNR 0509-67.5，发现了两层明显的钙元素壳层，正是双重爆炸所留下的指纹。这是首次在观测中清楚辨识出这种结构，证实双重爆炸机制确实存在，也显示白矮星可在未达临界质量前即发生爆炸。这一成果有助于我们理解 Ia 型超新星的形成多样性，并进一步提升对宇宙距离测量与重元素起源的掌握。

天文学家最近发现一颗名为 HIP 67522b 的系外行星，跟它的母恒星 HIP 67522 的互动关系非常不寻常。这颗行星靠母星非常近，导致恒星表面频繁发生激烈的耀斑，也让行星的大气层持续受热膨胀。HIP 67522 是一颗年轻的 G 型恒星，位于半人马座，距离地球约 417 光年，年龄大约只有 1,700 万年。这颗恒星拥有两颗行星，其中 HIP 67522b 是一颗「热木星」——体积接近木星，由于公转轨道非常靠近母星，绕转一圈只需 7 天的时间。研究团队发现，这颗行星似乎能与母恒星的磁场产生某种奇特的连结，进而引发恒星表面出现剧烈的耀斑活动。这些耀斑朝向行星爆发时，又把大量能量「反馈」到行星身上，使它的大气层像吹气球一样不断膨胀。长期下来，行星的大气可能会被严重剥离，甚至从一颗巨大的热木星，缩小成像「热海王星」或「亚海王星」那样的体积。这类母星与行星之间的强烈互动，早就在理论上被预测过，但直到现在才首次被实际观测到。

ESA 宣布，天文学家可能发现了已知第三个星际天体（第一个 Oumuamua，第二个是星际彗星 2I/Borisov）。该天体暂时命名为 A11pl3Z。A11pl3Z 是近期发现的，目前位于木星轨道内，将于今年 10 月抵达近日点穿越火星轨道。天文学家测量发现该天体的偏心率约为 6，为双曲线轨道，意味着 A11pl3Z 可能起源于太阳系之外。

天文学家利用韦伯太空望远镜捕捉到一颗质量与土星相似的行星，围绕年轻的母恒星 TWA 7 运行。如果得到证实，这将是韦伯首次直接发现行星的影像，也是迄今为止使用该技术发现最轻的行星。研究队利用韦伯的中红外成像光谱仪（MIRI）及其日冕仪，在 TWA 7 周围的残屑盘中探测到了一个微弱的红外线源，以 TWA7 的距离而言，大约是地球到太阳距离的 50 倍。初步分析显示，这个被称为 TWA 7b 的天体可能是年轻的寒冷行星，质量约为木星的 0.3 倍（约 100 个地球质量），温度接近 320 K（约摄氏 47 度）。它的位置与残屑盘上的一个空隙对齐，暗示着这颗行星与周围环境之间存在动态相互作用。年轻和年老的恒星周围都会发现充满尘土和岩质物质的碎片圆盘，但由于年轻恒星更为明亮，因此更容易被侦测到。TWA 7 又称 CE Antilae，是一颗年轻的 M 型恒星，年龄约 640 万岁，位于约 111 光年外的长蛇座 TW 星协中。

Vera C. Rubin 天文台周一公开第一批宇宙全景照，宣告展开为期 10 年的时空遗珍巡天项目（Legacy Survey of Space and Time，LSST），这将会是人类史上最全面的南天巡天计划。天文台位于智利帕乔恩山顶，海拔1,600 米，配有口径 8.4 米的望远镜以及史上最大与最高解析度的数字相机 LSSTCam，其大小与一台汽车相当。这台超级相机每三个晚上就能扫描整个南半球夜空。在首批释出的影像中，LSSTCam 捕捉到距离地球约五千万光年的室女座星系团，画面中包含多达一千万个星系，然而这一千万个星系，只占 LSST 任务期间预计将观测到 200 亿个星系的 0.05%。

天文学家运用观测快速射电暴（Fast Radio Bursts, FRBs）首度证实，超过四分之三的宇宙重子物质（baryonic matter）潜藏于星系间稀薄的气体中，对理解宇宙中物质的分布与交互作用迈出关键一步。科学界已知宇宙中至少有一半的重子物质尚未被直接观测确认。快速射电暴为来自遥远星系的短促而强烈的电波讯号，近年被证实可用以测量宇宙中的重子含量，但直到近期仍无法用来定位这些物质的具体位置。研究团队分析了60个快速射电暴事件，从距离地球仅1,174万光年的M81星系中的快速电波爆 20200120E，一直到距离达91亿光年的快速电波爆 20230521B。透过量测这些讯号在穿越宇宙空间过程中所遭遇的延迟（色散测量），研究团队成功追踪其沿途所通过的气体密度，进而将遗失的重子物质定位于星系间介质（intergalactic medium, IGM）中。研究结果显示，约76%的重子物质存在于星系间介质之中，另有约15%分布于星系晕（halo）中，其余则以恒星或冷星系气体的形式存在。此一分布结果与先前先进的宇宙模拟预测高度一致，为首次以观测方式直接加以验证。

尽管人类利用望远镜观察太阳已超过四百年，但一直以来我们都只能从地球绕日轨道面上观察太阳，无法看清楚太阳两极的样貌。由 ESA 主导的太阳轨道卫星(SolO)首次传回了太阳的南极影像，独特视角或将改变我们对太阳磁场、太阳活动周期以及太空天气运作方式的理解。过去的太阳探测器不论是环绕地球或是太阳，几乎都是配置在黄道面附近，与太阳赤道面的夹角不会超过7度，使得太阳两极成为观测死角。虽然 ESA 曾与 NASA 合作利用尤利西斯号探测器，以 79 度的绕极轨道观测太阳风与磁场，但并没有搭载任何望远镜与相机，所以太阳两极的活动样貌至今仍没有人见过。ESA 在 2020 年发射太阳轨道卫星(SolO)，除了太阳风与磁场观测仪器之外，还搭载了偏振和日震成像仪（PHI）、极紫外线成像仪（EUI）以及日冕环境光谱成像仪（SPICE），试图用高倾角轨道来捕捉太阳两极的活动影像。

韦伯望远镜（JWST）观测到一颗距离地球约 300 光年的年轻恒星 YSES-1 周围的两颗系外行星：YSES-1 b 与YSES-1 c，皆为气态巨行星，并且其大气中富含二氧化矽云层（类似沙子）。这些「沙云」经由类似地球水循环的升华与凝结过程维持在空中，甚至形成「沙雨」。YSES-1 c 质量约为木星的 14 倍，其大气中的二氧化矽沙云使其呈现红色外观，并有沙尘向行星核心降落。而另一颗 YSES-1 b 质量约为木星的 6倍，目前仍在形成中，周围环绕着一层扁平的行星盘为其提供丰富的矽酸盐材料，就像正在建造沙堡一样。这不仅是首次直接观测到系外行星大气高层中的二氧化矽云（如富铁辉石、钙铁榴石等），也是首次在行星盘中探测到矽酸盐。

SpaceX 至今发射了逾 7000 颗 Starlink 卫星去构建庞大的宽带卫星星座，而其中已有数百颗卫星从低地球轨道上提前坠落。根据一项研究，这一现象与太阳活动加剧有关。研究人员称，从 2020 年到 2024 年，有 1190 颗卫星从极低地球轨道（VLEO）坠落，其中 583 颗是 Starlink 卫星。研究显示，2020 年至 2024 年间，每年坠落 Starlink 卫星数量呈上升趋势，这一趋势与太阳活动处于增强阶段高度相关。2020 年仅有 2 颗坠落，2021 年有 78 颗坠落，而 2024 年坠落数量多达 316 颗。太阳活动以约 11 年为一个周期，呈现由弱到强、再由强转弱的周期性变化。202 0年至 2024 年，太阳活动处于第 25 个周期的上升和高峰阶段。太阳活动增强会引发地磁强烈扰动，使地球热层升温并膨胀，导致高层大气的密度和阻力增加。而高层大气阻力增加会使得低轨卫星轨道衰减加剧，最终更早坠入大气层烧毁；还可能增加组成部署星座的卫星之间的碰撞风险。Starlink 等低轨卫星的设计寿命一般约 5 年。研究显示，地磁活动对卫星的坠落影响显著，随着地磁活动增加，Starlink 卫星的坠落往往比地磁平静期更早。在强烈地磁暴期间，卫星从约 28 0公里的高度重返大气层的下落阶段比地磁平静期缩短 10 至 12 天。

NASA 韦伯太空望远镜的近红外线相机成功拍摄到距离地球约 60 光年、位于银河系中的恒星「武仙座14（14 Herculis）」周围的一颗已知系外行星，这也是一颗极为寒冷的气体巨行星。这颗名为 14 Herculis c 的系外行星，是目前为止以「直接摄影法」拍摄到的最冰冷系外行星之一。虽然目前已发现近 6,000 颗系外行星，但真正以影像方式拍摄下来的不到 100 颗，且多数极为炙热。14 Herculis c 的质量约为木星的七倍，表面温度仅约摄氏 -3 度，属于极为寒冷的行星。母恒星 14 Herculis 与太阳相似，年龄接近，质量与温度略低。系外行星越冷，就越难以直接拍摄；而韦伯望远镜凭借其红外波段的极高灵敏度，开启了观测低温行星的新视野。14 Herculis c 绕行恒星的平均距离约为 22.5 亿公里（相当于地球至太阳距离的 15 倍），介于土星与天王星之间，其轨道呈高度椭圆形，如同美式足球。目前已知该系统拥有两颗行星，但它们的轨道并不像太阳系那样共面，而是像英文字母「X」般交叉，并以恒星为中心。两颗行星的轨道面彼此倾斜约 40 度，且在绕行过程中互相牵引与扰动。这是首次拍摄到位于此类高度倾斜系统中的系外行星。

根据质量大小，天文学家将黑洞分为三种，分别是恒星质量黑洞（约为太阳质量的 5-50 倍）、超大质量黑洞（质量为太阳的数百万到数十亿倍），以及介于两者之间的中等质量黑洞。虽然科学家认为中等质量黑洞应该存在，但对于它们的起源或特征知之甚少，因此它们被认为是黑洞演化过程中罕见失落的环节。近期天文学家终于取得了中等质量黑洞存在的新证据。这项研究由美国 Vanderbilt 大学所领导的研究团队重新分析了来自激光干涉引力波天文台（LIGO）与 Virgo 干涉仪过去侦测到的黑洞合并事件。研究指出，这些合并后的黑洞，其质量落在太阳的 100 到 300 倍之间，正好落在中等质量黑洞的理论范围内。这项分析结果提供了至今最有力的观测证据，支持中等质量黑洞的存在。研究人员表示虽然这项新分析报告的黑洞质量仍属推测，但可以为了解照亮我们宇宙的第一批恒星打开了一扇前所未有的窗口。研究成果即将发表于《Astrophysical Journal Letters》期刊上。

草帽星系（M104）是一个在天文观测上广为人知的天体。这个星系以其明亮的核心与宽广尘埃盘闻名，外形神似墨西哥帽，是经常被列为业余与专业天文观测的目标之一。韦伯太空望远镜的近红外线观测数据对此星系的演化历史提供了更多信息。过去曾有研究指出，草帽星系曾与至少另一个星系发生过剧烈合并。草帽星系拥有约2,000个球状星团，每个星团由数十万颗年老恒星组成，是研究恒星化学演化的重要系统。最新光谱分析显示，这些星团中的恒星在化学成分上出现显著差异，与「同时、同源」形成的理论预期不符，例如氧或氖等元素的含量不一致。这类差异可能与过去的星系合并事件有关。另一项支持合并理论的证据，是星系内盘的扭曲形态。研究人员发现，草帽星系的内盘从边缘向中央逐渐内凹，轮廓类似浅漏斗状，而非平坦展开。

由中国科学院云南天文台牵头的国际研究团队，在一颗类似太阳的恒星周围发现一颗位于宜居带的超级地球 Kepler-725c，它的质量大约是地球质量的 10 倍。这颗“超级地球”围绕一颗名为 Kepler-725 的 G9V 型宿主恒星运行。该宿主恒星的光谱型与太阳相似，但它比太阳年轻，年龄仅为 16 亿年，表面的磁场活动要比太阳活动更为剧烈。该超级地球位于 Kepler-725 的宜居带——一个适合液态水存在的区域，被认为是类地生命诞生的关键条件。它绕宿主恒星运行一圈大约需要 207.5 天，与地球的公转周期相近。

韦伯太空望远镜发现了已知最遥远的星系 MoM z14。NASA 估计它诞生于大爆炸后 2.8 亿年。此前已知最遥远星系是 JADES-GS-z14-0，红移值 z = 14.32，诞生于大爆炸之后的 3 亿年，而 MoM z14 的红移值 z = 14.44。MoM z14 大小只有银河系的五十分之一，存在氮和碳等比氢和氦更重的元素，意味着应该还存在更早的星系。最早期的星系以氢和氦为主，后续星系才有氮碳等重元素。

银河系被广泛认为会在 45 亿年之后与其最近邻居仙女座相撞。但最新研究认为这并非是必然发生的。研究团队分析了来自哈勃和盖亚的资料，考虑了 22 种可能影响我们星系与邻近星系之间潜在碰撞的不同变量，并进行多达 10 万次的电脑模拟，并延伸至未来 100 亿年。由于变数太多，每个变数都有误差，累积起来对结果的不确定性相当大，结果显示银河系和仙女座在接下来 100 亿年内发生真正碰撞的机率只有约 50%，换言之，另一半的机率可能只是擦身而过，而非正面相撞。研究团队指出预测星系相互作用的长期未来具有很大的不确定性，但新发现挑战了先前的共识，并表明银河系的命运仍然是一个悬而未决的问题。再考虑到太阳会在大约 10 亿年后让地球变得不适合居住，而太阳本身也很可能在 50 亿年后燃烧殆尽，因此与仙女座相撞是我们在宇宙中最不需要担心的事。

太阳黑子区域 AR 4100 上周末释放出了 M8.2 级太阳耀斑，朝地球方向喷出了日冕物质抛射，引发了 G4 级地磁风暴。地磁风暴强度范围从 G1 到 G5，其中 G5 为最高等级。此次地磁风暴是第 25 太阳周期最瞩目的太空天气事件之一，在北方产生了大范围极光。在加拿大 Alberta 省，极光覆盖了整个天空。