根据天文学研究，水世界被认为是太阳系中最常见的行星类型之一。水世界并非指像地球一样拥有海洋，而是指质量主要由水冰组成的行星。但一项新研究认为，烟灰行星（Soot Planet）可能比水世界更常见。在天文学中，烟灰是指耐高温有机碳，一种含有碳、氢、氧与氮的有机碳化合物，常用缩写 CHON 表示。在太阳系中，烟灰其实相当普遍，一些估计甚至认为它占据了彗星总质量的 40%。这类行星的特异化学成分对其适居性有着重要的意涵。它们可能拥有钻石核心，导致更难产生强大的磁场来保护生命免受宇宙射线伤害。另一方面，它们也可能富含甲烷与其他挥发性有机物，这些物质被认为是生命起源前化学反应的重要前提。

谷神星是小行星带最大的天体，NASA 黎明号（Dawn）探测器在 2015 年进入谷神星的公转轨道，为科学家提供小行星的近距离的观测资料。研究人员通过重建谷神星内部热模型和化学模型，模拟了谷神星内部温度和成分随时间的变化。他们发现大约 25 亿年前谷神星内部放射性元素衰变产生的热能不仅足以使地下水库存在，还能不断供应热水给地下水库。而热水中含有溶解的气体，气体便从岩石核心的变质岩中向上流动，相当类似地球深海的海底热泉。研究估计谷神星最有可能的宜居时期是它形成后的 5 亿到 20 亿年之间，也就是大约 25 亿到 40 亿年前。尽管谷神星以前对于微生物来说可能很宜居，现在的谷神星早已耗尽了它的热能。不但水大量结冰，残留的液体也已经变成了浓缩的盐水。

天文学家首次直接追踪一颗垂死恒星超过一个世纪的缓慢转变，这一发现不仅刷新了在行星状星云中观测恒星演化的时间纪录，甚至可能是迄今在所有恒星中所观测到的最长演化过程，其变化幅度亦十分显著。螺线图星云（Spirograph Planetary Nebula）IC 418 是最早被发现的行星状星云之一，同时也是最明亮、最美丽且易于研究的星云之一。早在 1893 年，天文学家便已开始观测其光谱。自被发现以来，IC 418便 持续受到观测，即使观测光谱的技术多次革新，从肉眼测量进展到底片、数字相机，直至今日常用的 CCD，对这一星云的观测从未间断。 IC 418自开始观测以来，其特征性的绿光已经比维多利亚时代天文学家研究时强了约 2.5 倍。这样的变化是由中央恒星温度升高所致。自 1893 年以来，它的温度已经上升约 3,000°C，大约每 40 年增加 1,000°C。作为对照，太阳在形成过程中也曾升高相同程度的温度，但花了整整1,000万年。行星状星云是恒星生命的最后阶段之一。当恒星核心变得不稳定时，会将外层物质抛向太空，留下的核心则会迅速升温，使周围的气体与尘埃被激发形成壮丽的结构。对 IC 418 而言，这些结构错综复杂、宛如漩涡图案，因此获得螺线图星云的昵称。

天文学家利用 ALMA 观测 12P/Pons-Brooks 彗星，发现其中的水具有与地球海洋几乎相同的同位素组成比例。这一发现进一步支持了「彗星可能在年轻地球上带来水与部分生命所需分子原料」的假说。一般认为，地球上的水在数十亿年前由彗星、小行星及陨石撞击带来。然而，过去观测多数彗星的水同位素比例与地球差异明显。本次结果则提供了迄今最有力的证据，显示至少部分彗星携带的水与地球水有相同的化学「指纹」。在这项研究中，科学家首次绘制出 12P 彗星的彗发（包围彗核的气体）中普通水（H₂O）与重水（HDO，即水分子里的一个氢被带有额外中子的氘取代）的空间分布。观测时间点为 12P 彗星接近太阳之际，结合毫米／次毫米波与红外线数据，精确测定了氘氢比（D/H）。透过绘制 H₂O 与 HDO 的分布，研究团队判断这些气体确实来自彗核内的冰冻物质，而非在彗发中由化学作用或其他过程生成。测得的 D/H 比值为 (1.71 ± 0.44) × 10⁻⁴，这个数值在所有已观测的彗星中偏低，并与地球海洋完全一致。

天文学家上个月报告发现了已知第三颗星际天体，前两颗分别是 'Oumuamua、彗星 2I/Borisov，第三颗 3I/ATLAS 也是星际彗星。哈佛大学天文学家提议使用现有的 NASA 探测器与这颗彗星会合，一探这颗神秘星际天体的面貌。根据他们的分析，NASA 朱诺号（Juno）探测器能于 2026 年 3 月 16 日在 3I/ATLAS 近距离飞过木星时对其进行拦截。

美国佐治亚大学开展的研究表明，水星这颗太阳系最内侧的行星，自 45 亿年前诞生以来，因热量流失在不断缩小，其半径已累计缩短 2.7—5.6 公里如同冷却后的芝士蛋糕表面会皲裂，水星岩石外壳也布满“皱纹”，科学家称之为冲断层。这些因地壳收缩形成的褶皱，成为测量行星“缩水”程度的天然标尺。此前研究认为，水星半径收缩幅度在 1—7 公里之间，但不同断层数据集得出的结论差异显著。研究团队通过聚焦最大断层的收缩效应，进而推演整体变化。通过对 5934 条、653 条及 100 条断层三个不同规模数据集的分析，新方法均得出水星半径缩短 2—3.5 公里的稳定估值。综合其他冷却效应后，他们最终将收缩范围精确锁定在 2.7—5.6 公里。

距离地球最近的恒星系统半人马座 α星（Alpha Centauri 或南门二）可能存在一颗气态巨行星。若确认属实，这将是距离地球最近、环绕类太阳恒星且位于适居带的行星，尽管它不适合生命发展，但其存在将挑战我们对行星在混乱环境中形成、存活与演化的理解。半人马座 α星是三星系统，长久以来常见于科幻作品，例如《阿凡达》的潘多拉星球与《三体》的剧情设定。它也被视为人类未来跨星际旅行的目标，甚至被描绘成孕育生命的行星家园，但现实或许与想像有所差距。半人马座 α 包括半人马座α星A、半人马座α星B 和半人马座α星C（aka 比邻星）。比邻星被确认拥有三颗行星，其它两颗未知，现在韦伯望远镜发现半人马座α星A 可能存在一颗土星大小的气态巨行星。若确认属实，该行星将成为距离地球最近的环绕类太阳恒星且位于适居带的行星，但由于它是气态巨行星，科学家认为不可能支持我们所知的生命型态。

德克萨斯大学奥斯汀分校科学家领衔的国际天文学家团队，利用詹姆斯·韦布空间望远镜，捕捉到宇宙大爆炸后仅 5 亿年就已存在的超大质量黑洞。它的质量相当于 3 亿个太阳的质量，刷新了迄今发现最古老黑洞纪录，为揭开宇宙黎明时期的奥秘打开了新窗口。研究团队发现星系 CAPERS-LRD-z9 呈现独特的“小红点”特征。这类诞生于宇宙婴儿期（前15亿年）的星系通常体积紧凑、色泽红艳且异常明亮。进一步研究发现，超大质量黑洞是 CAPERS-LRD-z9 星系中意外亮度的来源，且该黑洞的质量估计为太阳的 3 亿倍。该黑洞也是目前已确认的最遥远的黑洞。

白矮星通常是类太阳恒星在燃料耗尽之后塌缩留下的致密核心，质量通常为太阳的一半，最高不超过 1.44 倍太阳质量，超过这一上限会爆炸或塌缩成中子星。大质量白矮星 WD 0525+526 质量是太阳的 1.2 倍，研究发现它并非是恒星塌缩而是双星合并的结果。WD 0525+526 与其它白矮星不同之处包括大气中有微弱的碳信号，低碳含量以及超高温（表面温度约太阳的四倍）表明这颗白矮星处于合并后演化较早的阶段。

就算没有母星相伴，部分质量与木星差不多的漂流行星，也可能孕育出属于自己的微型行星系统。这些流浪天体可能跟恒星一样，是从巨大气体分子云塌缩形成的；也有可能原本属于某个行星系统的成员，后来被其他大型行星的重力扰动踢出来，变成在星际空间中漂流的行星。研究团队运用韦伯望远镜上两套高灵敏度的红外线相机，从 2024年 8 月到 10 月间，对这些天体进行详细的光谱测量，并分析其结构与组成。结果显示它们的质量确实与木星相当，在其中 6 颗行星周围还发射出较为多量的红外线，显示它们身边环绕着温暖的气体尘埃圆盘，这正是行星系统形成时常见的特征。观测结果还发现这些尘埃盘中含有矽酸盐颗粒，不但有逐渐成长的迹象，还出现结晶化现象，这正是行星系统中形成岩石质行星形成的第一个步骤。过去只有在恒星或棕矮星周围的气体尘埃圆盘中发现这种现象，如今却首度在质量小得多，与木星质量相近的漂流行星中被侦测出来。

地球轨道上出现了越来越多的卫星宽带星座，其中包括了 SpaceX 的 Starlink、AST 的 BlueBird、亚马逊的 Kuiper 、欧洲的 OneWeb、中国的千帆与国网。未来几年轨道上的宽带卫星数量将会超过数万。卫星会发射太阳光，在长时间曝光的天文相片上留下光迹，影响天文观测。国际天文联合会（IAU）为此成立了保护黑暗与宁静夜空免受卫星星系干扰中心（Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference, CPS）进行相关研究与政策倡议活动。CPS 于近期发表的回顾与观测报告显示，有些公司并未遵守他们去年所建议的亮度限制。其中 BlueBird 卫星最明亮，但数量尚不足以形成规模，SpaceX 的 Starlink Mini 第二代卫星的体积是第一代的四倍多，但亮度与第一代版本大致相同，证明 SpaceX 降低亮度措施有效。中国的千帆和国网虽然亮度与 Starlink 差不多，但它们目前都部署在约 1000 公里的高轨道上，未来若继续在 300-500 公里范围内进行部署，卫星的反光亮度恐将比现在再亮 1-2 个星等。

仙女座大星系近旁发现被称为 SDSO1 的星云。根据一篇预印本，SDSO1 可能并非来自仙女座，而是位于银河系内的一个古老行星状星云，被命名为「幽灵行星状星云」（Ghost Planetary Nebula, GPN）。这项研究由多位业余天文摄影师联合完成。研究团队透过影像显示的弓形震波与尾迹结构，并比对银河系内，距离地球约 600 光年的共生双星 EG Andromedae（仙女座EG）的位置与特性，推论这片云气正是由该双星系统在数十万年前抛出的壳层所形成，进而成为行星状星云。分析显示，仙女座EG 以每秒约 107 公里的速度穿越星际介质，因而产生壮观的弓形结构与长达 45 光年的尾迹。这类行星状星云在演化后期已极度稀薄而黯淡，但因与周围介质的高速交互作用才显现，SDSO1 也因此成为已知首个被提出的幽灵行星状星云案例。研究团队还辨识出银河系内另有 7 个具有类似特征的幽灵行星状星云候选天体，显示这类古老天体可能比我们以往认为的更为普遍。

一项初步研究显示，全球的民用机场与军事设施所操作的雷达系统，可能正无意间将地球的存在广播给科技先进的外星文明，这些讯号可被视为智慧生命的间接证据。研究调查了雷达系统泄漏出的电波讯号若由距离地球 200 光年的观测者侦测到，会呈现出怎样的样貌，前提是他们拥有与地球上同等级的电波望远镜。研究结果同时也意味着，理论上我们也能在相同范围内侦测到类似等级的外星文明。研究人员的目标是评估六个邻近的恒星系统，尤其是巴纳德星（Barnard’s Star，5.98光年） 与显微镜座AU（AU Microscopii，32.3光年）来看，这些讯号的可侦测程度。分析显示，机场用来监控飞机的雷达系统，合计产生约 2×10¹⁵瓦特的功率，这样的能量输出足以让如绿堤望远镜（Green Bank Telescope）等级的电波望远镜在 200 光年外仍能侦测到讯号。军事雷达系统具有更高的指向性，形成如同灯塔光束扫过天空般的独特模式。

NASA 环绕木星运行的朱诺号任务团队于 2023 年 12 月执行了一项深空微操作，修复了其 JunoCam 相机。 JunoCam 是一台彩色可见光相机，其光学元件安装在钛金属墙的辐射防护舱外，该防护舱专门用来保护敏感电子元件，因为朱诺号的飞行路线会穿越太阳系内最强烈的行星辐射区域。虽然任务设计人员对 JunoCam 应付前 8 次的木星环绕任务充满信心，但没有人能确定它能持续运作多久。在朱诺号的前 34 次环绕任务中，JunoCam 运作一切正常，持续传回可供科学研究使用的影像。但在第 47 次轨道飞行中，摄影机开始出现辐射损伤的征兆。到了第 56 次，几乎所有影像都已损坏至无法使用。虽然任务团队知道问题与辐射有关，但要从数亿公里外精确判断哪个零件受损极为困难。种种线索指向电压调节器故障，这个零件对 JunoCam 的电力供应至关重要。在可行选项不多的情况下，团队转而尝试「退火处理」（annealing），即对材料加热一段时间后再缓慢冷却。虽然这个过程尚未完全被理解，但其理论是透过加热可减少材料内部的缺陷。退火处理完成后不久，JunoCam 在接下来数次轨道中重新拍摄出清晰影像。然而朱诺号的飞行路径持续深入木星辐射核心地带。到了第 55 次轨道飞行，影像又开始出现问题。团队成员尝试了不同的影像处理方式来改善品质，但是距离与木卫一的近距离接触只剩几周时间。时间急迫，最终他们把 JunoCam 的加热器温度开到最大，看看更激烈的退火能否挽救零件。在进行退火处理的第一周，回传至地球的测试影像几乎没有改善，但随着与木卫一接近的日子逼近，影像品质开始明显提升。到了 2023 年 12 月 30 日，当朱诺号以仅 1,500 公里的距离掠过这颗火山活跃的卫星时，拍摄出的影像几乎恢复到当初发射时的水准，清晰展现了木卫一北极区域的地貌：山块从平原中陡峭突起，覆盖着二氧化硫霜，还揭示了过去未被记录的大型火山与熔岩。

参宿四，这颗夜空中最亮的红超巨星，终于被发现不再孤单！天文学家利用位于夏威夷的北双子星望远镜，首次直接拍摄到一颗紧贴着它的小伴星，这颗恒星暂时被命名为 Siwarha（阿拉伯语意为「她的手镯」）。新发现的恒星是一颗小而微弱的伴星，绕行参宿四的距离极近。虽然探测极为困难，但它的存在与过去的理论预测吻合，这一发现标志着重大突破。另一方面，这对双星最令人惊讶的是它们的演化步调大相径庭：参宿四已走向生命尽头，而 Siwarha 还未踏上主序星阶段，核心尚未开始氢核融合反应。虽然它们同时诞生，但由于质量差异，进程可说是各走极端。参宿四是夜空中最亮的恒星之一，也是距离地球最近的红超巨星，约 548 光年远，半径约为太阳的 700 倍，质量高达 19 倍。尽管它的年龄仅有一千万年，却已迈入生命晚期，预计在未来 10 万年内以壮观的超新星爆炸结束生命。参宿四与 Siwarha 可能同时诞生，但潮汐力将导致伴星最终被吞噬，科学家推测这场吞噬可能在一万年内发生。Siwarha 甚至可能在参宿四爆炸成超新星时被摧毁。

国际研究团队首次确定了太阳以外的恒星周围开始形成行星的时刻，这是人类首次观察到行星系统形成的早期阶段，并为我们探索自身太阳系的起源提供全新视角。这颗诞生中的行星系统围绕着一颗名为 HOPS 315 的原恒星运转，HOPS 315 距离我们约 1,300 光年，与新生的太阳类似。在太阳系中，最早在地球目前绕太阳位置附近凝结的固体物质被发现藏在古老的陨石中。天文学家对这些原始岩石进行年代测定，以确定太阳系形成的起始时间。这些陨石富含一氧化硅(SiO) 的晶体矿物，可以在年轻行星盘的极高温度下凝结。随着时间的推移，这些新凝结的固体会结合在一起，随着它们的体积和质量的增加，为行星的形成播下了种子。太阳系中第一批几千米大小的行星，最终发展成像地球或木星核心这样的行星，正是在这些晶体矿物凝结后形成的。天文学家在新的发现中，找到了这些热矿物在 HOPS-315 周围的圆盘中开始凝结的证据。研究结果显示，SiO 以气态存在于这颗宝宝恒星周围，也存在于这些结晶矿物中，这表示它才刚开始凝固。研究人员表示这个过程从未在原行星盘，甚至在我们太阳系以外的任何地方出现过。

天文学家通过韦伯望远镜发现一个罕见天体，命名为「无限星系」（Infinity Galaxy）。这个系统是由两个盘状星系碰撞所形成，结构呈现两个紧密的核心，各自被环状结构包围，外观酷似数学符号「∞」，因此得名。无限星系距离地球约 83 亿光年，位于宇宙的中早期阶段。而在这个星系中，天文学家可能首次捕捉到一颗超大质量黑洞正在形成的过程，并指出这颗黑洞并非来自恒星坍缩，而是直接由气体云塌缩而成。这项发现支持「重种子」理论，有助解释为何在宇宙形成后不到十亿年内，已经出现质量庞大的黑洞。传统的「轻种子」（light seeds）理论认为，黑洞起初来自恒星核心坍缩所形成的小黑洞，质量约为数十到数千个太阳质量，需经由长期合并才能演化为超大质量黑洞。然而，这样的成长过程所需时间过长，无法解释宇宙早期即出现的巨大黑洞。因此，也有「重种子」（heavy seeds）理论提出，在特殊条件下，大质量气体云可直接塌缩为黑洞，省略中间合并的过程，但这一机制尚缺乏观测证据。无限星系可能提供了这种极端条件的实例。当两个星系碰撞时，产生的气体震波与压缩作用可能足以触发塌缩。这类情况虽在现今宇宙中极为罕见，但在早期宇宙中可能相当常见，有助解释韦伯望远镜所观测到的早期巨大黑洞来源。

天文学家通过夏威夷昴望远镜的观测，发现一颗极为遥远的太阳系天体 2023 KQ14，昵称菊石（Ammonite）。这颗天体近日点距离太阳约 66 天文单位，属于极罕见的「类赛德娜天体」（Sednoid），其轨道远离海王星的引力范围，揭示外太阳系未知区域的重要线索。目前已知的类赛德娜天体仅有三颗，分别为 Sedna、2012 VP₁₁₃ 和 Leleakuhonua，它们轨道方向大致相同，曾被认为可能受到某颗尚未发现的「第九行星」的引力牵引。然而新发现的菊石，其轨道方向却与这三者相反，显示外太阳系的动力架构比先前想像更加复杂，也让第九行星假说受到挑战。模拟结果显示，菊石的轨道数十亿年来相当稳定，未受太阳系内部行星明显扰动，可视为一枚「轨道化石」，保留着太阳系早期形成的动力痕迹。

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。