【菜科解读】

信用:uux.cn/CC0公共领域据利哈伊大学 艾米·怀特：在疏散星团的混沌环境中，物体之间的强烈引力相互作用可以将单个太阳发射到星团之外很远的地方，甚至是我们的宇宙岛银河系之外。

现在，研究人员第一次使用欧洲航天局Gaia任务的新数据，绘制了存在于银河系盘面之外的几颗太阳的起源星团图。

今天，在新奥尔良举行的美国天文学会 AAS第243次会议的新闻公布会上，来自利哈伊大学的研究人员展示了这项发现，太阳亲子鉴定:将高纬度B星与其出生的疏散星团进行匹配。

利哈伊大学物理学副教授m .弗吉尼亚 金妮麦克斯温说:通过追溯它们的起源，我们能够将其中15个与它们诞生的星团相匹配。

如果我们能够非常有把握地说出其中一些太阳来自哪里，我们将会对银河系中星团的古代有更多的了解。

银河系薄圆盘之外的大多数太阳，包括中心直径较粗的旋臂，都超过80亿岁，形成于银河系古代的早期。

考虑到他们年纪巨大，他们从出生地远行也就不足为奇了。

由于我们宇宙岛中几乎所有的太阳形成都发生在薄盘中，热B型太阳在这个区域之外很少被发现。

然而，这些年轻太阳中的一小部分——估计年龄在1000万至1亿岁之间——被发现位于圆盘上下的高海拔地区，可能是在过去几百万年中从它们诞生的星团中喷射出来的。

热太阳不经常冒险离开圆盘，所以当他们这样做时，他们显然是不合适的，为该项目提供关键研究的利哈伊大学本科生布兰登·施韦尔斯说。

当近距离、三体或四体引力相互作用甩出星团成员时，这些‘母’星团可能会甩出大多数B型太阳，使它们逃离银河系平面。

研究中的一颗太阳以特别高的速度被甩出，所以它可能是在一个靠近的双宇宙岛统中的超新星爆发中被抛出的，Schweers说，他是一名研究天体物理学的高级研究员。

太阳甚至可以被甩出去，只是为了摆回来，然后再被甩出去。

虽然这些孤儿太阳已经为人所知20年了，但之前没有人被绘制到它们的起源位置，因为没有高质量的数据可以追溯到它们的起源。

然而，利用盖亚任务的数据，研究人员能够以比以前更高的精度破译太阳的运动。

使用轨迹追溯时间Gaia任务于2013年启动，旨在调查银河系中超过10亿颗太阳，并建立一个精确的银河系三维地图。

这些数据包括前所未有的太阳位置测量和最亮的1.5亿个天体的径向速度测量。

基于2022年公布的盖亚数据，利哈伊的研究人员跟踪了95颗高纬度B星和约1400个已知的银河疏散星团的运动学轨迹，以确定它们过去可能相交和可能发生喷射的时刻。

利用它们在空间中的三维位置和三维速度，我们能够计算出每个星团和高纬度太阳在过去3000万年中的轨迹，麦克斯温说。

他们使用开源的Python galpy包进行宇宙岛动力学分析，对宇宙岛每个点的引力场进行建模。

一旦他们确定了潜在的匹配，他们就将每个疏散星团的每个喷射太阳的颜色和亮度与赫茨普龙-罗素 H-R图进行比较，这是一种颜色星等图。

一个疏散星团通常有数千颗年龄和成分相同、距离相同的太阳。

H-R图的形状重要取决于星团的年龄，所以我们可以判断被喷射的太阳是否与其潜在的星团兄弟姐妹年龄相似，麦克斯温说。

应用H-R测试进一步缩小了潜在匹配的范围。

最终，他们分析了可能匹配的每个星团的核心密度。

密度较高的星团成员之间的引力相互作用更强，这使它们最有可能喷出太阳。

亲子鉴定呈阳性结合这些工具，研究人员确认了15个孤儿明星的阳性亲子匹配。

正是这种银河系谱追踪给了施韦兹这次演讲的标题灵感。

当我达到比较潜在匹配的颜色和亮度，并丢弃那些在H-R图中显示相关性很差的颜色和亮度的阶段时，我觉得我好像在比较孤儿太阳和他们潜在兄弟姐妹的‘DNA’，施韦尔斯说，这让他想起了莫里·波维奇秀我想每个人都听过这句话，‘你不是父亲’，这句话来自那部电视剧。

对于这些星团中的许多，我基本上是在告诉他们，他们不是这些孤儿太阳的父母，所以我想出了‘太阳亲子鉴定’这个名字，他说。

根据他们的轨迹计算，研究人员估计喷射发生在大约500万至3000万年前，以30-220公里/秒 67，000-490，000英里/小时的速度将废弃的太阳抛向它们现在的位置，他们写道。

我们的结果提供了对每个孤立太阳喷射年龄的测量，为年轻疏散星团中动态与超新星喷射的相对主要性提供了新的见解。

他们补充说，虽然他们能够匹配一些遥远的太阳，但一些太阳无法非常合理地追溯到银河系的圆盘，这可能为其他不寻常的场景提供证据。

这些可能包括在圆盘外的分子云中罕见的太阳形成，或者它们可能是过去与银河系合并的矮宇宙岛的遗迹。

2022年毕业的天体物理学本科生克里斯托弗·j·阿比莱斯·布拉默为该研究项目做出了贡献。

托卡马克：人造太阳的 “磁约束熔炉”

一、名字与起源名称含义：俄语缩写，全称 “环形真空室磁线圈装置”（环形 toroidal、真空室 kamera、磁 magnit、线圈 kotushka）。

诞生：1950 年代由苏联库尔恰托夫研究所发明，1954 年建成首个装置 T-1，1968 年 T-3 装置突破关键温度，奠定主流地位。

二、核心原理：磁场 “牢笼” 困住上亿度等离子体核聚变需要1 亿℃+高温，没有任何材料能直接接触，托卡马克用磁约束解决：环形真空室：形似 “轮胎”，内部抽成真空，注入氘氚燃料（氢同位素）。

三重磁场约束环向磁场：外部环形线圈通电，产生绕真空室的 “跑道型” 磁场，防止粒子径向逃逸。

极向磁场：中心螺线管线圈（变压器初级）感应出等离子体电流（变压器次级），电流产生垂直方向磁场，约束粒子纵向运动。

螺旋磁场：两种磁场叠加，形成螺旋形磁力线，让等离子体粒子沿磁力线螺旋运动，牢牢锁在中心，不碰内壁。

加热到聚变温度欧姆加热：等离子体电流自身电阻产热（类似电炉丝）。

辅助加热：微波、中性束注入（高速氢原子束），把等离子体从千万度加热到 1 亿℃以上，满足氘氚聚变条件。

聚变反应与能量输出氘 + 氚氦 + 高能中子 +17.6MeV 能量。

带点粒子（氦核）被磁场约束，维持高温；

不带电中子穿透磁场，撞击内壁 “包层”（锂材料），动能转化为热能，加热水成蒸汽，驱动发电机发电。

副产品：氦气（无放射性），锂受中子轰击还能再生氚，形成燃料闭环。

三、关键结构真空室：环形，耐高温、防杂质污染。

磁体系统：环向线圈、中心螺线管、极向线圈，多为超导材料（如铌钛合金），降低能耗。

包层：内壁核心部件，承担能量捕获 + 氚增殖双重任务。

偏滤器：排出杂质和废热，保护真空室。

四、代表装置EAST（东方超环，中国）：世界首个全超导托卡马克，2021 年实现1.2 亿℃维持 403 秒，稳态运行全球领先。

EAST东方超环托卡马克装置ITER（国际热核聚变实验堆，法国）：全球 7 方（中、欧、美、俄、日、韩、印）共建，人类最大托卡马克，目标 2035 年首次氘氚聚变，实现输出能量 > 输入能量（Q>10）。

ITER国际热核聚变实验堆JET（欧盟）：历史最久的大型托卡马克，1997 年创下Q=0.67（输出 / 输入）纪录。

五、核心挑战稳态约束难：上亿度等离子体易失控、逃逸，需长期稳定约束（目标数千秒）。

能量增益低：目前实验Q 输出），需突破Q>10才能商业化。

材料寿命短：中子轰击、高温等离子体冲击，内壁材料易损伤。

氚自持难：氚天然稀缺，需高效增殖技术实现燃料自给。

六、优势与前景优势：燃料（氘）取自海水，储量几乎无限；

无碳排放，放射性废料极少（远低于裂变），安全性高。

前景：若 2035 年 ITER 达成目标，2050 年前后有望建成首座商业聚变电站，彻底解决人类能源危机。

中国空间站人工胚胎实验｜全球首次太空生命探索，为人类深空驻留铺路

当晚 10 时，航天员将样本装入空间站实验模块；

截至 5 月 13 日，实验进展非常顺利，自动化系统每天自动更换培养液，生命发育正常。

这是人类历史上首次在太空开展人工胚胎发育研究，中国再次拿下全球第一，为人类未来深空驻留、太空繁衍，迈出了历史性一步！很多人第一次听到 “人工胚胎”，会觉得科幻甚至不安，但请先放下顾虑：人工胚胎不是真实人类胚胎，没有发育成个体的能力，是用人类干细胞构建的、和真实早期胚胎高度相似的结构，专门用于科学研究，完全符合伦理规范，安全可控。

为什么一定要把人工胚胎送上太空？答案只有一个：为人类未来在太空长期生存、繁衍，提前探路。

地球生命在亿万年进化中，早已适应了地球1G 重力环境；

而太空是微重力 + 强辐射环境，这种极端环境，对人类早期胚胎发育会产生什么影响？会不会导致发育异常？人类未来能不能在太空怀孕、生育、繁衍后代？这些问题，在地球上永远无法找到答案，只有在太空，才能真正验证。

这次实验，精准锁定人类发育最关键的第 14-21 天窗口期—— 这个阶段，是人类所有器官前体形成、体轴（头尾方向）确定的关键时期，一旦发育异常，将直接影响个体一生健康。

实验设置了两组样本：一组放在子宫细胞上培养，一组放在微流控芯片里培养；

同时地面同步开展完全相同的对照实验，5 天后，太空样本冻存返回地球，天地对比分析，精准找出太空环境对人类早期发育的影响因子。

这不是一次普通的科学实验，而是关乎人类文明未来的探索。

如今，人类深空探索步伐越来越快：登月、火星探测、空间站长期驻留，未来甚至可能在月球、火星建立永久基地。

但人类要真正扎根太空，必须解决 “繁衍” 问题—— 如果太空环境会导致胚胎发育异常，人类就永远无法在太空长期定居；

而这次实验，就是要摸清太空环境对生命起点的影响，找到应对方案，为人类太空繁衍提供科学依据。

过去，太空生命科学实验，一直被西方垄断；

而今天，中国用全球首次人工胚胎太空实验，打破垄断，领跑世界。

从空间站建成，到天舟十战十捷，再到人工胚胎太空实验，中国航天，早已不是追赶者，而是引领者，用硬核科技，探索人类未来，彰显大国担当。

国家航天局很多人说：“这实验离我们太远，没用。

”但请记住：今天看似遥远的科学探索，明天就可能改变人类命运。

几十年前，人类也觉得登月没用；

今天，登月技术催生了无数民用科技，改变了我们的生活。

太空人工胚胎实验，今天是探索，明天就是人类深空驻留、星际移民的基石，功在当代，利在千秋。

中国空间站，不仅是中国的太空实验室，更是人类探索宇宙、探索生命奥秘的前沿阵地。

致敬每一位科研人员，致敬中国航天！全球首次太空人工胚胎实验，中国做到了，人类未来，可期！