【菜科解读】
发现最遥远的超新星、探测到纳赫兹引力波、证实黑洞在旋转等。
天文学是一门深入探索宇宙奥秘的科学,它不仅能够揭示天体的运动和演化,还能够引导我们思考人类的起源和未来。
在2023年,这个充满科学发现的年份,尤其在天文领域取得了一系列的突破。
在这一年中,引力波的新进展、初代恒星的新线索以及许多惊艳的天文现象都在我们眼前展开。
我们将结合科学影响和网络热度,挑选出去年4个个人认为相对重要的天文事件,让我们一同领略科学的魅力和天文的奇妙。
1.发现最遥远的超新星
超新星是一种恒星的爆发现象,由于恒星的核心坍缩或白矮星的质量超过临界值而引发。
它们能在极短时间内释放出巨大能量,使得恒星的亮度暴增,甚至超越整个星系的亮度。
观测超新星一直是一项困难而充满挑战的任务,因为它们的爆发是随机且无法预测的,且持续时间短,仅有几天到几个月。
然而,在2023年11月,科学家通过韦伯太空望远镜发现了一颗距离地球约13亿光年的超新星,它被命名为詹姆斯·韦伯2023a。
这不仅是历史上发现的最遥远的超新星,而且是通过韦伯太空望远镜的超新星宇宙学遗产调查项目得出的成果。
这一发现为我们提供了一个窥探宇宙早期的视窗,使我们能够更深入地了解超新星的性质、分布以及宇宙的起源和演化。
2.探测到纳赫兹引力波
引力波是爱因斯坦广义相对论的预言,是由于时空的弯曲而产生的波动,能携带宇宙中最极端事件的信息。
2015年,人类首次探测到了由两个黑洞合并产生的千赫兹引力波,为引力波天文学开辟了新时代。
然而,千赫兹引力波只涵盖了宇宙中一小部分的频率,还有更低频的引力波等待我们去发现。
纳赫兹引力波是一种极低频的引力波,其频率相当于人类听力范围的百万分之一。
它们由超大质量黑洞碰撞或宇宙早期事件产生,可以揭示宇宙的起源和结构。
然而,纳赫兹引力波的探测非常困难,需要多颗脉冲星的精确计时,形成一个巨大的"天文钟"。
在2023年,四个国际脉冲星计时阵列项目通过观测数百颗脉冲星的微小时间变化,独立证实了纳赫兹引力波的存在。
这是人类首次探测到的最低频引力波,也是对广义相对论最强有力的验证。
这一成果不仅为我们打开了观测宇宙的新视窗,也为我们揭示了一个全新的宇宙奥秘。
3.证实黑洞在旋转
黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,其引力之强大以至于光都无法逃逸。
黑洞的性质由质量和角动量两个参数决定,其中质量决定了黑洞的大小和引力,而角动量则决定了黑洞的旋转。
黑洞的旋转会影响其周围时空,并影响其吞噬物质的方式。
然而,直到2023年,科学家利用中国的"慧眼"X射线卫星和其他望远镜,观测到了一颗距离地球约1.8亿光年的黑洞。
这颗黑洞的质量约为太阳的1000万倍,其周围有一个由气体和尘埃组成的吸积盘,不断向黑洞输送物质和能量。
科学家发现了黑洞周围吸积盘的磁囚禁现象,这是黑洞旋转的直接证据。
磁囚禁现象是指当吸积盘的磁场足够强时,它可以抵抗黑洞引力,阻止物质坠入。
通过分析X射线的变化,科学家推断出这颗黑洞的旋转速度约为每秒3万公里,相当于光速的10%。
这是首次在天文观测中证实黑洞在旋转,也是首次发现磁囚禁盘的证据。
这一发现为我们提供了新的方法来测量黑洞的旋转,也为深入理解黑洞的物理过程提供了新的视角。
4.发现初代恒星踪迹
恒星是宇宙中最普遍的天体之一,它们是由气体和尘埃在引力作用下聚集而成。
恒星的种类和特征取决于质量、年龄和化学成分。
初代恒星是宇宙中最古老的恒星,它们在宇宙大爆炸后的几亿年内形成,由几乎纯粹的氢和氦组成,质量极大,寿命极短。
初代恒星对宇宙的演化有着重要的影响,它们是宇宙中第一批产生重元素的天体,也是形成后代恒星和黑洞的种子。
然而,直接观测初代恒星一直是一项非常困难的任务。
在2023年,中国科学院国家天文台的研究团队通过郭守敬望远镜发现了一颗特殊的二代恒星J1124+4535,位于大熊座,距离地球约7500光年。
这颗恒星的质量约为太阳的0.8倍,年龄约为130亿年,是宇宙中最古老的恒星之一。
科学家通过分析其光谱,发现其化学成分非常奇特,含有少量重元素,但镁和铁的比例异常高。
这种比例与初代恒星的核聚变产物相符,表明这颗恒星可能由初代恒星的残骸形成。
这一发现为我们提供了一种新的方法来寻找初代恒星的遗迹,也为理解宇宙的早期历史和化学演化提供了新的线索。
去年天文学领域的这四项重大发现为我们揭开了宇宙深层的面纱,带领我们深入探讨了恒星、黑洞、引力波等领域的新境界。
这些发现不仅展示了人类科技和智慧的巅峰,更让我们对宇宙的奥秘和可能性充满了更多的好奇心。
当我们回顾这些发现时,不禁让人感叹科学的力量。
从遥远的超新星到最微小的引力波,科学家们依靠精密的仪器和深刻的理论,逐渐解锁了宇宙的奥秘。
而每一次的突破都离不开全球天文学家和科研人员的共同努力,正是这种团队合作,推动了人类认知的前进。
未来,我们有理由期待更多关于宇宙的精彩发现。
随着科技的不断进步,我们或许将能够更深入地探索宇宙的边缘,了解更多未知的事物。
而这些发现,将继续为我们提供关于宇宙起源、演化和未来的重要线索。
理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用,有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。
蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明,蝙蝠冬眠期间,其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。
研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。
蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。
同时,蝙蝠本身通常不会感染,只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。
俄罗斯顿河国立技术大学(顿河畔罗斯托夫)的科学家发现,Nyctalus noctula(褐山蝠)肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同,分泌有不同特性的生物活性物质。
科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌,随后对其代谢物的生物活性进行评估。
项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫(Aleksey Ermakov)教授说:“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。
这意味着冬眠条件下,微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。
最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。
” 此外,蝙蝠冬眠和清醒时,肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平,表明其细胞的这种损伤与季节无关。
了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理,有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制,更准确地评估动物传人疾病的传播风险。
初步研究阶段 接下来,科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。
项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫(Igor Popov)说:“研究数据可以为城市生态系统(即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方)的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。
顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠,并进行实验室免疫生物学分析,可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。
” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫(Mikhail Bolkov)说:“哺乳动物抗病毒机制非常相似,但蝙蝠具有特殊性,其干扰素水平与体温长期偏高,相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。
同时,后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症,在其体内受到抑制。
结果病毒在其体内复制水平很低,免疫系统不攻击病毒,不引起炎症。
同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统,温和免疫反应则很容易诱发肿瘤,如人类身上。
最终,蝙蝠成了大量病毒的携带者。
” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔(Sergey Kosogor)说,专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。
可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。
潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体,俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫(Maksim Kolyasnikov)认为,高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。
他说,该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播,不久前的研究表明,仅需一个突变,它就能具备稳定的人传人能力。
这位科学家说:“尼帕病毒尽管致死率极高,但目前仍呈局部流行。
猴痘2022年暴发后呈下降趋势,但仍需警惕。
D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注,目前既没有针对其的检测方法,也没有疫苗。
” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。
在随后的新闻发布会上,中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民对入选的“高能同步辐射光源(HEPS)建成试运行”成果进行解读。
2026中关村论坛年会重大成果发布专场活动解读新闻发布会。
新京报记者 张璐 摄 HEPS不仅是亚洲首个第四代同步辐射光源,也是中国首个高能量的同步辐射光源,是目前全球设计亮度最高的同步辐射光源。
这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”以“加速电子生产光”为核心原理,能提供高品质的X射线,深层次探索微观世界,2019年正式动工建设,2025年10月通过工艺验收。
“目前,HEPS储存环束流发射度降至56.8皮米・弧度,可发出比太阳亮1万亿倍的X射线,综合性能达到国际同类装置领先水平。
”潘卫民说。
2025年12月3日,HEPS开始了用户实验,截至2026年2月中旬,已为91个单位完成了200余项课题实验,提供近5000小时用户机时,包括清华、北大等国内多所高校和国内外多家研究机构以及比亚迪、宁德时代等领军企业。
其中航空叶片缺陷检测、3D打印材料动态结构捕捉、高铁轮毂应力检测、液态和固态电池原位工况检测、脑器官神经连接图谱、半导体纳米结构成像等多个方向的实验,均取得重要成果,充分验证了HEPS作为第四代同步辐射光源的卓越性能。
3月20日,HEPS 面向全球用户启动了首轮用户课题征集,这是非常重要的里程碑。
“未来,我们将持续优化机器性能,完善用户服务体系,与各领域用户协同创新,并推动跨领域、跨国界协作联动,成为面向全国和世界的重要创新平台。
”他说。
编辑 张磊 校对 卢茜