宇宙中宇宙岛间的气体比它应该的温度要高一点?“暗光子”可能是罪魁祸首

作者:小菜 更新时间:2025-04-20 点击数:
简介:一个中心有大量暗物质(紫色覆盖层)的宇宙岛。

(图片来源:美国宇航局 Goddard)(神奇的地球uux.cn)据美国宇宙网(Paul Su

【菜科解读】

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一个中心有大量暗物质(紫色覆盖层)的宇宙岛。

(图片来源:美国宇航局 Goddard)

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(神奇的地球uux.cn)据美国宇宙网(Paul Sutter):观测表明,我们宇宙中的宇宙岛间气体比它应该的温度要高一点。

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最近,一组天体物理学家利用复杂的计算机模拟提出了一个彻底的解决方案:一种被称为“暗光子”的奇特形式的暗物质可能正在加热这个地方。

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这些奥秘的粒子将是一种新的第五种自然力的载体,这是正常物质所不经历的,但偶尔这些暗光子会翻转它们的身份,成为常规光子,提供热源。

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感觉中立

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我们可以通过使用被称为莱曼阿尔法森林的观测宇宙岛间气体来发现这样的暗光子。

当我们观察到来自遥远璀璨物体的光时,比如类星体(由遥远宇宙岛中心的黑洞提供能量的发光物体),来自遥远物体的光在原来平滑的光谱中存在一系列空隙。

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这就是为何:光必须穿过数十亿光年的气体才干到达我们。

偶尔,光会穿过相对密集的中性氢束——一种由一个质子和一个中子组成的氢束,并渗透到整个宇宙的气体云中。

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大部分光将不受影响地通过,但一种非常特定波长的光将被吸收。

该波长对应于将电子从氢原子内部的第一能级撞击到第二能级所需的能量差。

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当天文学家观察来自该物体的光时,除了特定能量跃迁波长处的间隙(称为莱曼-阿尔法线)外,它在其他方面看起来并不起眼。

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来自遥远物体的光将穿过多个云和中性氢束。

宇宙的膨胀导致间隙红移到不同的波长,新的间隙出现在不同的波长上,这取决于到特定气体云的距离。

这样做的最后结果是“森林”:光谱中的一系列线条和空隙。

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这里很热

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这些莱曼-阿尔法间隙也可以用来测量每个气体云的温度。

如果中性氢完全静止,那么间隙将呈现为一条令人难以置信的细线。

但是如果单个分子在运动,那么由于这些分子的动能,间隙会变大。

气体越热,分子的动能越多,间隙越宽。

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在11月发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上的一篇论文中,一组天体物理学家指出,通过使用这种方法,散布在宇宙岛之间的气体云似乎有点过热。

对这些气体云演化的计算机模拟预测,它们比我们观察到的要冷一点,所以也许有什么东西在加热那些目前在我们的天体物理模拟中没有考虑到的云。

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研究作者声称,这种差异的一种可能解释是宇宙中存在“暗光子”。

这是一种非常假设的暗物质,一种神奇的、看不见的物质,约占宇宙总质量的80%,但似乎不与光相互作用。

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由于天文学家目前还不了解暗物质的身份,因此该领域对于它可能是什么有巨大的可能性。

在这个模型中,暗物质不是由不可见的粒子(例如电子的幻影版本)构成的,而是由一种新的力载体(即,介导其他粒子之间相互作用的一种粒子。

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温暖而模糊的黑暗

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我们熟悉的光子是电磁力的载体,它制造了电、磁和光。

暗光子将成为一种新的自然力量的力量载体,这种力量在通常情况下不会以通常的尺度运行(例如,在我们的实验室或太阳系内,否则我们就已经观测到了)。

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根据研究作者的说法,暗光子的质量仍然很小,因此它们仍然可以解释暗物质。

此外,由于它们是力载体,它们也可能相互作用,并与其他潜在的暗物质粒子相互作用。

在天体物理学家团队研究的模型中,暗光子还有一个妙招:它们偶尔会变成常规光子。

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从物理学的角度来说,暗光子可以与常规光子“混合”,很少交换身份。

当他们这样做时,新创建的光子继续做常规光子总是做的事情:加热物体。

研究人员第一次对宇宙的演化进行了模拟,包括这些鬼鬼祟祟的变形暗光子的影响。

他们发现,暗光子质量和转变为规则光子的概率的特定组合可以解释加热差异。

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对于暗光子的存在,这一结果远非一蹴而就。

一系列的可能性也可以解释莱曼阿尔法结果,比如不准确的观测或对宇宙岛之间(正常)天体物理加热的理解。

但这是一条有趣的线索,其结果可以当作继续探索这一奇异想法可行性的跳板。

民间五种辟邪物品有奇效?家中随手可得

  家里随手可得的五种辟邪物品  有时候我们常常会后知后觉,近日来好像总是做噩梦、霉运笼罩,生活变得一团糟,其实这个时候你就应该警惕了,是不是该辟邪转运了。

很多人对辟邪物品的认识有偏差,以为一定得高价从寺庙所得那的才是管用的,其实家里就有随手可得的五种辟邪物品。

  1、镜子。

  镜子因其反射效果,让民间很多人用来当称风水物品中的辟邪物,使用方法是挂门楣或窗户框架上面,应对门前有煞气邪气。

正因为此,睡觉的时候特别忌讳镜子对着自己。

  2、剪刀。

  剪刀为何在习俗中经常用来辟邪?其实,古时候木匠的墨斗、五尺和裁缝的剪刀都是常用来辟邪的, 再后来,厨娘用来杀生的剪刀菜刀也因其沾满血腥被用来以煞气对邪气而被应用来辟邪。

常用来对付噩梦,驱鬼。

  3、大米。

  其实大米辟邪的说法来自五谷辟邪术,这种方法其实在丧葬习俗里经常可以看到,最初是给死人带点粮食,方便那边有吃的。

后来就开始传说五谷杂粮能镇鬼邪(因为传说有放五谷的棺木那去世的人就不会出来闹事)了,特别是糯米,被香港的僵尸片传得神乎其神。

至今在闽西客家习俗里还有将大米,黄豆/黑豆,茶叶,盐、铜钱五样用红布包在一起做平安符的习惯。

在陈鹏解梦的实际应用中,大米用来给易鬼梦的人和给小孩子安神特别管用。

  4、 红纸。

  红纸以前主要是用来写春联,以及在给别人的礼物包裹上贴上一个小长条做个封印。

其实,封印的说法及门上贴红纸(虽然上面写了字)就是用来保佑和辟邪用的。

在民间,还经常可以看到红纸被剪成小长条贴在门上,床头,猪栏牛栏门口,车上,风车上等等用来祈福辟邪保佑平安。

最初的源头是红纸代表的是血祭,就是用牲畜甚至敌人的血抹在重要的位置来阻吓敌人邪气,后来演变成了红纸。

  5、扫把。

  因为扫把是用来清扫垃圾脏东西的,所以,习俗中也以被扫把打到为非常晦气的事之一,如果一个人去世,民间会把他房间里的扫把一起送走(烧了)。

扫把用来辟邪的技巧一般是靠在床头,守护火焰低的人安睡。

或者是对着可疑的邪门物件进行抽打。

提醒:竹制的扫把最好,塑料的最差。

拖把不行。

南极洲发现世界上最古老的冰芯?可能保存了500万年

南极洲发现世界上最古老的冰芯 可能保存了500万年(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:为了了解地球气候的未来,研究人员可以回顾过去,而最好的方法之一就是利用从深层冰芯钻取的样本。

现在,科学家们已经确定了可能是世界上最古老的冰芯的日期,其中一些部分可能保存了500万年前的样本。

南极洲等地的冰就像一个时间胶囊:它古老的、被困住的气泡提可以捕捉到几千年甚至几百万年前的地球大气的原始样本。

科学家们一直在寻找越来越古老的冰来扩大地球的气候记录。

像二氧化碳浓度这样的标志物可以与其他古代记录进行交叉检验,以更深入地了解遥远的过去气候是什么样的,以及事情是如何变化的。

现在,一个研究小组可能比以往任何时候都更深入地了解了迄今为止钻探到的最古老的冰芯。

该样本取自南极洲的Ong Valley,那里的冰川漂移使古冰层相对接近地表,受到一层岩石的保护。

在2017年和2018年的南半球夏季,该团队钻探了一个长9.5米(31英尺)的冰芯,并在此后分析了不同深度的材料的年龄。

研究人员检查了整个冰芯中铍、氖和铝的同位素的积累情况。

这些同位素是由高能宇宙射线与岩石物质碰撞产生的,其浓度可以提供一个指示,说明一个层最后暴露在表面的时间。

由此,研究小组能够计算出,该冰芯是由两个大的冰块堆积在一起组成的,这可能是由两个独立的冰川事件引起的。

上面的部分估计有300万年左右的历史,而下面的部分被测定为430万至510万年之间。

这几乎是之前的记录保持者(270万年)的两倍。

当然,这些都是估计,虽然可能有误差的空间,但研究小组说,分析三种不同的同位素使他们对年龄范围相当有信心。

虽然对400或500万年前的地球的一瞥无疑是非常宝贵的,但科学家们把目光投向了保存气候连续记录的冰芯。

目前的记录保持者横跨80万年,但科学家们的目标是收集不间断地延伸到一百万年的冰芯。

其中一些项目,包括Beyond EPICA,已经进行了几年的钻探活动。

这项新研究发表在《Cryosphere》杂志上。

相关报道:科学家发现世界上最古老冰芯(神秘的地球uux.cn报道)据中国科学报(李木子):南极洲的冰层就像一个时间胶囊,其中的古老气泡提供了数千年前的地球大气层快照。

为了延长地球的气候记录,科学家一直在寻找最古老的冰层。

如今,一个团队可能发现了“金矿”。

研究人员在横贯南极山脉的昂谷发现了一根近10米长、充满沉积物的冰芯。

他们估计这些冰有500万年的历史,可能是迄今为止发现的最古老的冰。

科学家7月15日发表在《冰冻圈》杂志上的用于测量冰芯年代的方法,可能为研究其他更古老的冰层样本铺平了道路。

大多数用于科研的冰芯都是从南极洲东部的一些地点收集的,那里的冰层由于降水而一层层沉积下来,甚至比昂谷的冰层更干净。

几个国际团队正在竞相从这些更为有序的地下深层沉积物中提取最古老的连续冰芯,并希望能得到延伸至150万年前的无缝大气情况时间线。

然而,新的方法可以确定更古老冰层样本的年代。

这些样本是由冰川沉积而成的,因为它们更接近地表,所以更容易获取。

这是文章主要作者Marie Bergelin的观点。

作为一位冰川地质学家,她在美国北达科他大学工作期间曾参与了昂谷冰川项目。

Bergelin并没有深入地下钻取冰芯,而是寻思:“我们还能在哪里找到古老的冰?我们还能去哪里找到独特的矿床?”2017~2018年,研究人员在昂谷收集了冰芯,他们选择的提取地点远离任何可能污染样本的落石区域。

研究人员根据对该地区冰沉积情况的了解开发了一个模型,描述了稀有的铍、铝和氖同位素是如何随时间推移在冰中累积的。

在将该模型的预测结果与10米长冰芯中测得的同位素剖面进行比较后,他们估算出,在一定深度内,一些冰的历史大约有300万年。

在该深度以下,同位素浓度远高于预期,这使得研究小组得出结论,在昂谷的这一地区,两个独立的冰层相互堆叠。

他们估计,其中更古老、更深的冰层年代在430万年到510万年之间。

纽约城市大学冰川地质学家Alia Lesnek说:“他们实际上为这片冰层提供了以前无法做到的数据分析,这令人非常兴奋。

”其他研究人员对该结果表示质疑,因为Bergelin和同事没有收集到碳同位素水平等数据,而根据这些数据可能会得出不同的年代。

科学家还想知道,该模型是否能适用于昂谷以外的冰层。

Bergelin说,测量3种同位素应该足以得出结论,因为大多数研究只使用一种或两种同位素,而碳14的衰变速度太快,无法确定数百万年前的冰层年代。

她认为,该模型可以应用于其他具有类似、孤立和埋藏冰层的南极地区。

尽管如此,科学家仍然对该冰层的年代及其意义感到兴奋。

“这项研究提供了非常有力的证据,证明冰芯或冰层样本可以保存300万年或400万年。

”曾就职于普林斯顿大学的古气候学家Yuzhen Yan说,“这为未来的钻取作业开辟了新的可能性。

”目前,最古老的连续冰芯可以追溯到80万年前的气候记录。

但科学家希望有一个不间断的环境记录,可以追溯到大约100万年前,当时地球气候发生了重大变化,冰河期的周期减缓。

理解发生这种突然变化的原因,可能有助科学家明确今天的气候变暖将带来什么。

一些项目已经开始钻探。

其中包括俄罗斯的VOICE项目和10个欧洲国家的合作项目Beyond EPICA。

“我们的目标是从南极洲的不同地方获得多个冰芯,以确保记录的准确性。

因此,只有一个国家或一个团体是不可能做到的。

”日本东京国家极地研究所的古气候学家Kenji Kawamura说。

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Tag: 宇宙大神秘谜案
               

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