科学


计算机生成的粒子对撞图像

  据国外媒体报道,欧洲核子研究中心的科学家们在法国和瑞士的边境山区深处修建了巨大的圆形加速器,其被称为大型强子对撞机(LHC),建造这样的超级粒子对撞机器就是为了更好地寻找难以捉摸的希格斯玻色子。然而,在最近一个与印度孟买召开的会议上,粒子物理学家宣布对该粒子的存在性表示了怀疑,也就是说,万物质量之源的希格斯玻色子可能并不存在。

  一个粒子物理学家认为,被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子可能并不存在。上个月,欧洲粒子物理学家正在一步步地接近难以捉摸的希格斯玻色子,而这种粒子被认为是宇宙万物的基本要素,不论是地球中上的各种物质,还是人类这样的生物,希格斯玻色子的作用是用来解释这些质量的存在。但是,现在欧洲粒子物理研究所的科学家们希望在低质量区信号消失后找到他们。

  但是,粒子物理学家强调,虽然希格斯玻色子可能并不存在,但是对撞机的结果表明我们在粒子物理上的还有着某种欠缺,在这之后的粒子物理领域,被科学家称为“新物理学”的时代,科学家将在已有研究的基础上进一步探索宇宙中的奥秘。对于目前的结果,欧洲大型强子对撞机的科学家圭多托内利(Guido Tonelli)博士认为:无论目前粒子物理界对希格斯玻色子的最终试验结果以及裁决如何,我们现在都应该是非常兴奋的。这就是说,如果发现了希格斯玻色子,那我们会为发现万物的质量来源而欢呼,而倘若希格斯玻色子根本就不存在,我们也应该为“新物理”时代的到来而感到激动。

  而在上个月,欧洲核子研究中心在法国东南部城市格勒诺布尔举行的会议上,更新了一个最新的研究成果,当时科学家认为难以捉摸的希格斯玻色子如果是存在的,那它一定是隐藏在什么地方。粒子物理学家在上个月还是表现出对希格斯玻色子的存在充满了信心。该中心的研究主任塞尔吉奥贝托鲁奇(Sergio Bertolucci)认为:在印度城市孟买的塔塔基础研究所举行的会议中讨论的结果还是具有建设性的意义,如果希格斯玻色子根本就不存在,那么粒子物理学将会指向一个新的方向。而孟买塔塔基础研究所汇集了印度各领域顶尖的科学家。

  那什么是希格斯玻色子呢?其为何又被称为“上帝粒子”呢?在粒子物理学中根据,标准模型的预言,存在着自旋为零的粒子,即玻色子,而英国物理学家彼得希格斯认为在希格斯场的作用下,玻色子会使得费米子等粒子获得质量,进而使得电子等形成质量,这样我们的宇宙中万物也就有了“质量的来源”,假定了宇宙大爆炸诞生以来,137亿年的质量和能量的问题,最后这些物质、碎片聚集在一起,形成恒星、行星以及星系,所以该粒子不仅是标准模型的最后一块拼图,也是质量之源,因而被称为“上帝粒子”,该粒子也以英国物理学家彼得希格斯的名字命名。

  位于地下的大型强子对撞机,从2010年的3月底开始运作,欧洲核子研究中心的工程师和物理学家们在这里模拟宇宙大爆炸的粒子对撞,从微型大爆炸版本中寻找希格斯玻色子的踪迹。而这些以光速对撞的粒子研究数据结果,并不是只有欧洲核子研究中心的物理学家们参与,其监测过程也由世界各地的粒子物理实验室参与,世界各粒子物理研究所通过信息网联系起来,共同研究大型强子对撞机产生的数据。

  位于美国芝加哥附近的费米国家实验室在最近的30年内,也不断地通过万亿伏特的加速器对撞机进行搜索希格斯玻色子的下落。而同样在上个月时,费米实验室的科学家表示,如果希格斯玻色子存在的话,那应该会在今年的9月底被发现。如果希格斯玻色子根本就不存在的话,粒子物理学必须寻找一个新的方向,目前还不清楚用什么理论来取代这个位置。

  据欧洲核子研究中心的博客更新内容显示:粒子物理学家们知道其中缺少了某样东西,但是根本不太清楚这个新的东西可能是什么,还有许多模型我们并不所知,我们仅仅是在被认为是正确的方向上前进。而此时,欧洲核子研究中心的工程师和物理学家们还是在模拟大爆炸的微型版本,试图找到希格斯玻色子,即使它可能根本就不存在。(Everett/编译)

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冥王星的五大特征

  据美国太空网站报道,冥王星是距离地球较远的一颗星体,但是近年来人们对冥王星的认识已逐渐清晰,美国宇航局“新地平线号”探测器将于2015年7月份飞越这颗矮行星,届时将首次拜访这颗冰冷的遥远星球。

  以下是关于冥王星鲜为人知的五大奇特事实:

  1、曾被认为是个“大家伙”

  1930年,冥王星被美国天文学家克莱德-汤博(Clyde Tombaugh)发现时曾被认为比水星体积更大,甚至比地球还大。目前,天文学家已勘测证实冥王星直径约2352公里,体积仅不足地球的20%。同时,冥王星的质量仅是地球的0.2%。

  2、极端椭圆轨道

  像太阳系内其它8颗行星一样,冥王星运行非同一平面的极端椭圆轨道上。平均而言,这颗矮行星距离太阳58.7亿公里处运行,需要248年完成环绕一周。

  它的奇特轨道意味着某次轨道运行时冥王星的轨道会与海王星相重叠,这使得冥王星比海王星更接近地球。

  3、系内最寒冷星体,可能存在地下海洋

  由于它距离太阳非常遥远,因此冥王星是太阳系内最寒冷的星球之一,其表面温度为零下225摄氏度。科学家认为这颗矮行星大约是由70%岩石和30%冰层构成,它绝大多数表面覆盖着氮冰。

  近距离接近冥王星将发现喷涌冰冷液体的冷火山或者间歇泉,很可能冥王星表面以下存在着一个巨大的地下海洋,它将有助于勘测分析冥王星表面的地质或者化学特征。

  4、拥有4颗卫星

  冥王星有4颗卫星,分别是:冥卫一、冥卫二、冥卫三和最新发现的P4卫星。其中冥卫一体积约是冥王星的一半,其它三颗卫星体积相对较小。

  由于冥卫一体积相对较大,一些天文学家认为冥王星和冥卫一是一对矮行星,或者双子矮行星。这两颗星体缺乏引力,因此运行时总是一侧朝向彼此。

  5、接近透明的稀薄大气层

  尽管冥王星比月球还要小,但这颗矮行星拥有稀薄的大气层,主要成份是氮、甲烷和一氧化碳,其大气层延伸至太空3000公里。(悠悠/编译)

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在苏格兰一座偏远小岛上的远古住宅区发现的木乃伊,它们其实是由不同人体部位组成的,甚至有可能是其他家庭成员  在苏格兰一座偏远小岛上的远古住宅区发现的木乃伊,它们其实是由不同人体部位组成的,甚至有可能是其他家庭成员
克拉德赫-哈兰木乃伊是2001年在英国获得的最卓著的铜器时代发现的组成部分克拉德赫-哈兰木乃伊是2001年在英国获得的最卓著的铜器时代发现的组成部分
这些遗体被埋在一排呈梯状排列的史前住宅下,这些住宅可能与图上画面类似,它们可以追溯到3500年前  这些遗体被埋在一排呈梯状排列的史前住宅下,这些住宅可能与图上画面类似,它们可以追溯到3500年前

  北京时间8月24日消息,有史以来在英国发现的最为古老的木乃伊显然并不像它们看起来那么简单,因为科学家发现,它们是由多个人体部位组成的。

  这4具史前人体化石是于2001年在苏格兰外赫布里底群岛的南斯特发现的,是在英国发现的第一批有人故意制成的木乃伊的例子。研究人员现在认为,这些木乃伊是用同一家族成员的不同身体部位组成的,他们把不同人体部位像拼图一样拼接在一起,让它们看起来就像一个人。10年前,设菲尔德大学的一个科研组首次在克拉德赫-哈兰史前村发现这些木乃伊,它们分别是一具3个月大的儿童的遗体、一名年轻成年女性的遗体、一名40岁出头的女性遗体和一名男性遗体。

  但是最近曼彻斯特大学对这些遗体进行DNA检测发现,以前根据骨盆进行判断,认为是“女性”的遗体,其实是由多具遗体的不同部位拼凑而成的。这具遗体是利用3具人体的不同部位拼接在一起的,其中一些部位属于男性骸骨,例如头颅。放射性碳测年和稳定性同位素分析显示,那具男性木乃伊也是拼合体。克拉德赫-哈兰木乃伊被小心翼翼地放置成蜷缩埋葬姿势,这种埋葬方式使遗体卷缩成很像胎儿的姿势,这种埋葬方式在铜器时代非常普遍。但是考古学家感到疑惑不解的是,这些遗体是如何被弯曲成这种非常紧凑的卷缩姿势的,这一发现证实了他们的犬儒主义。

  设菲尔德大学教授迈克-帕克-皮尔森表示,这些木乃伊在去世后并未直接埋葬,而是采用了类似于在南美秘鲁偏远地区发现的保存方式。他说:“他们可能是亲属关系,以血缘关系把遗体拼凑在一起,把不同人体部位拼接在一起可能是一种故意行为。我认为这些木乃伊并不是直接埋葬的,而是在社会中起着重要作用,它们可能是一些部落的葬礼习俗。”出于对祖先的崇拜,这些木乃伊可能是部落成员的精神支柱,帮助他们做决定。考古学家发现,这些木乃伊位于一排与众不同的铜器时代的阶梯状圆形屋的地基下。

  但是通过放射性碳测年发现,所有这些遗体都比房屋建造时间早300到500年,这意味着这些遗体被他们的子孙后代在地面上保存了一段时间。进一步的检测显示,这些骨骼已经变得矿物质化,这一过程是通过把尸体放置在泥炭沼等酸性环境下引起的。骨骼的矿物质化程度显示,这些人死亡后,遗体被放置在沼泽里大约1年,等到木乃伊化后再挖掘出来。克拉德赫-哈兰木乃伊的DNA检测结果将于9月在BBC第二频道的《英国挖掘(Digging For Britain)》节目中播出。

  这些木乃伊是在7座组成阶梯形状的史前房屋的下面发现的。迄今为止考古学家已经挖掘了3座房屋,研究证实,这些史前房屋除了用于居住之外,还是举行宗教仪式的场所。在公元前大约1000年前这些房屋建设时,其中两具木乃伊和一具整羊的遗体被埋在最北边的房屋下面。几乎在同一时间,一具刚刚去世不久的13岁小女孩的木乃伊被埋在中间一座房屋下。在已经挖掘的3座房屋最南端的下面,考古学家发现一具3个月大的儿童遗体,它的埋葬时间大约也是公元前1000年。

  在大约公元前900年,一具婴儿遗体被埋在北侧的房屋下面,后来这座房屋重建时,向西移动了2米。考古学新闻记者大卫-克伊斯说:“只有通过进一步的研究,才能揭开这些令人费解的谜团。但是就眼下而言,通过发现英国的第一批木乃伊,我们需要重新定义史前英国人的生前死后。”(秋凌)

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  据英国《每日邮报》近日报道,美国科学家通过修改鸡的基因,制造出类似于鳄鱼嘴而不是鸡(喙)的胚胎,从而逆转了进化过程,此举有助于科学家们发现儿童的先天缺陷。

  哈佛大学的进化生物学专家阿尔哈特-阿布扎诺夫研制出了这种具有鳄鱼嘴的鸡。他在家鸡胚胎发育初期,在鸡蛋壳上开了一个小洞,随后将微小的胶质蛋白珠滴入其中,添加蛋白质珠会抑制某些分子的发育,也会阻止鸡长出某些特征。此举让家鸡控制外貌形态的“生物信号分子”的进化过程发生了逆转,使鸡胚胎在14天内,长出了鳄鱼嘴。科学家们认为,在进化过程中,鳄鱼嘴已在数百万年前的白垩纪失去。

  阿布扎诺夫表示,这种“逆向”进化过程有望为科学家们修改其他DNA(脱氧核糖核酸),并使用同样方法制造出更能适应地球气候变化的物种铺平了道路。最新突破最终也有助于消除儿童的先天缺陷。

  尽管由于伦理原因,科学家们没有将这种小鸡孵化出来,但阿布扎诺夫希望最终能完成这项工作,将鸡变成手盗龙(Maniraptora)。手盗龙是小型恐龙,现存于世的鸟类中,可能有数千种鸟都是它的后代。此前科学家们就认为,鸡和其它鸟类是恐龙通过一系列遗传变化进化而来。

  美国蒙大拿大学的古生物学者杰克-亨尼尔正在进行同样的工作,他试图培育出一种“鸡恐龙”,这种动物具有和恐龙一样的尾巴和手。马萨诸塞大学阿默斯特分校的发育生物学家克雷格-艾伯森表示:“最新研究告诉我们,诱导某个进化过程发生逆转是一件如此简单的事情。”

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从遥远的南美来到欧洲

当今鲜美的啤酒

  科学网(kexue.com)讯 科学家们相信啤酒起源于南美洲野外的说法是一个谎言,日前他们发现了一种神秘的冰镇酿啤酒的工艺,是一种罕见的酵母,起源于500年前的欧洲。这用特殊的酵母可以在寒冷的气温下持续更长的时间来发小啤酒。

  科学家早就分析出酿造啤酒的酵母生长在自然界,这是一种新类型在欧洲各地都可以找到,自古这些酵母就被用于酿啤酒工艺上,通常欧洲人在地下室进行酿造。

  不过科学家们还说,这些啤酒缺少了一些材料,就是来自阿根廷巴塔哥尼亚地区的山毛榉树,它们含有一种特殊的糖类,研究人员发现,这种木材大多是船只运入欧洲而来,有的甚至是被一些吃了这些木材的苍蝇传来的,它们来到这里需要经过7000英里的旅行。

  早些时候在巴伐利亚州的人酿造啤酒,可能是用了这种木材的木桶,之后被发现。葡萄牙的研究人员说,他们当时可能发现用这样木桶酿造的啤酒更加清澈,口感不错,更有发展的潜力。科学家们最近一直在寻找古代酝酿啤酒的特殊酵母,现在终于发现了这种少见的材质,它们在木料上存在,或者被苍蝇吃到肚子里。加入这样的东西会令啤酒更加美味。

  古代酿酒的本领是在令人折服,啤酒甚至被评选为古代人重要发明之一。一些人也许认为,啤酒的发明对于人类文明的兴起与发展起到了关键的作用。

  农业社会大约出现于1.15万年,当时新石器时代的人们开始种植野生的谷类,如大麦和稻谷等。海登等考古学家认为,当时的人们种植这些谷类的动机就是生产祭祀用的酒精饮料。海登指出,“并不是说饮酒和酿造本身开启了人类文明,而是这种行为与啤酒以及复杂的社会形态有着紧密的前后联系。”

  关于啤酒的最早化学证据来自伊朗出土的一个罐子中的残渣,这种残渣可追溯到公元前3400年到3100年。其他一些证据表明,啤酒相当于古代非洲人服用的一种健康抗生素。

  (科学网kexue.com 乔尔)

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电影后天或称为现实

融冰会怪变海流

  科学网(kexue.com)讯 目前地球温室效应影响严重,全球气候受到严重威胁,现在冰岛附近的冰川已开始大量融化,科学家通过研究冰川融化现在有了惊人的发现。随着冰川的不断融化,地球的引力正在悄然见发生变化,更可怕的是如果寒冷的冰川不停的融化,加速流入海洋,会导致洋流的改变,使地球温度发生颠覆性的改变。

  研究人员测算的结果显示,2004年至2006年,北极群岛由于冰川和冰帽融化导致平均每年有29立方千米的水量流入海中;2007年至2009年,这一数字剧增至92立方千米;6年间这一区域融冰的总入海量已相当于美加边境地区伊利湖四分之三的贮水量。

  在20年前,科学家们变开始注意到一些问题,格陵兰岛和南极洲的冰川融水明显改变了地球的重力场,曾以冰川形式聚集在地球两极的质量,正迅速流入海洋中,散布到世界各地。美国科罗拉多大学博尔德分校卫星测地学研究者史蒂芬表示:“虽然目前对地球的改变很小,但通过卫星还是可以检测出来的。”

  由于地球的自转,冰川融水由两极向赤道转移。通过对地球反弹抵消量的计算,科学家或能确定抵消效果何时开始产生,进而确定开始融化的时间。了解融化产生变化的时间对预测未来的影响至关重要。内勒姆表示:“冰川学家知道格陵兰岛和南极洲正在融化,但由于缺乏20世纪90年代中期以前的数据,他们很难确定这种融化从什么时候开始改变。我们的研究使时间的不确定性有所减小。研究表明20世纪90年代中期大约就是冰川融化开始改变的时间。”

  密歇根大学研究人员亚历克斯·加德纳说:“我们此前认为这一地区并不会助推全球海平面上升,但现在我们意识到,在2007年至2009年间,除南极洲和格陵兰岛外,这一地区对全球海平面上升的助推作用最大。”

  如果北半球冰川融化过快,冰川融化的海水打乱了大西洋环流的走向或温度,北半球的温度变会发生颠覆性的改变,它最终可能会导致北半球极度寒冷。就像电影后天那样,到处是冰天雪地。海洋学研究所研究者罗伯特说:“现在科学家还因为会不会改变温度而争辩,不过由于冰层融化,使水传递到北大西洋,目前北半球降水增加可是事实。这一切还全是猜测,可能是人类对温度变化过于敏感所致。”

  (科学网kexue.com 瑞恩)

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科学家绘制模拟图

  据国外媒体报道,在今年夏天的每个星期,关于土星月亮上生命痕迹的研究是最大的谜团之一,我们太阳系中最酷的消息可能从这儿传来,在土星周围的宇宙空间中,显然是个非常繁忙的世界,因为这颗行星不仅具有一个漂亮的光环,还有60多个已知的月亮,这些月亮(卫星)有些存在于土星环内,而土星的光环则是由无数颗粒状的碎石块和冰组成。

  然而,这里会不会存在外星生命的痕迹呢?土星有着庞大的卫星群,平均体积尽管是太阳系中比较小的,但是,2008年,美国宇航局的卡西尼土星探测器在土卫二的南极附近发现了奇怪的具有一定温度的裂缝,科学家称其为“虎纹裂缝”。在裂缝中探测到了有间歇泉状的液体喷出,而且这些液体喷流被认为是由土卫二的地下咸水水库所喷发出来的。卡西尼探测器在其中检测到了含碳有机化合物的存在,这些化合物则是生命存在的基石之一。

  据位于科罗拉多州博尔德的空间科学研究所卡西尼探测器项目的成像科学团队以及负责卡西尼图像操作的中心实验室(CICLOPS)主任卡洛琳(Carolyn Porco)介绍:我们在土卫二上的探测任务取得了节节胜利,目前探测到了咸水、有机材料和多余的能量。这个地方也是我们天体生物学家所向往的。

  在未来针对土卫二的探测任务中,或许将采用着落探测的方式进行深入探测。而着落的方式很采取深度撞击的方式,穿透到土卫二表层液态面下。从行星探索的角度看,土卫二极有可能是太阳系中除了地球之外最具备生命存在的地方。目前,从卡西尼探测器的传回的数据中,科学家还不清楚土卫二的南极附近喷射的“间歇泉”的能量来源,而这些液态物质喷射的作用结果可能逐渐凝聚在土星轨道附近,形成了土星的E环结构。

  揭秘土卫六的秘密

  土星最著名的月亮应该要数土卫六了,它是太阳系中继木星的卫星木卫三之后最大的卫星,而土卫六具有几个关键的区别之处:首先,土卫六拥有厚厚的大气结构;其次,它同时也是太阳系中除了地球以外具有表明稳定液态结构的天体。

  然而,这些液体并不是水,在地球上乙烷以及甲烷都是以气体的形态存在着,而土卫六上具有极低的温度,探测到得温度为-290华氏度(-179摄氏度),在这个温度下,土卫六上填满了乙烷以及甲烷的湖泊和海洋。并且像地球上下雨一样,土卫六的液态烷烃雨侵蚀着山脉和冲刷着河道。同时,火山活动也会加入到土卫六全球地质活动上来,喷发过程中也夹杂着冰状液态物质。

  更令人惊喜的是,在土卫六的大气中同时也探测到了有机化合物的存在,并且在地面以及湖泊中也存在。天体物理学家建议:在这些天体上,如果存在着外星生命,他们可以通过这些有机化合物进行生存。在许多方面,土卫六上的情景很类似于地球早期的状态,科学家通过解开土卫六上的气候以及地质活动的奥秘,也再一定程度上了解了咱们地球在早期阶段是如何演化的。现在,根据卡西尼探测器的图像资料,我们已经能够看到土卫六表面的详细的地质地貌特征,各种复杂的地质结构以及地域的多样性可以和地球上的山脉等结构媲美。

  土星月亮中的变脸怪物“土卫八”

  土星这颗月球具有一种奇怪的特征,大气呈现出不同的颜色,就像黑暗的宇宙空间中的一盏灯一样,在其赤道附近的位置,存在着一条绵延数千公里且具有万米左右高度的赤道脊结构。而为什么在土卫八会出现昏暗的半球特征,科学家认为可能有这么几种情况:首先土卫八上的内部活动将其表面上的尘埃驱散到大气中,这些尘埃将部分半球遮挡,而变暗的部分会更容易吸收太阳的热量,接着表面冰层被蒸发,局部地区的变暖现象加剧了整个过程的循环进行,使得那部分的暗区变得更暗。随着时间的推移,失控的热效应使得土卫八上呈现出两种色调的特征。

  卡西尼探测器拍摄的土卫八上位于赤道附近的山脊突起情景,呈现巨大的核桃状。这张图像拍摄于2004年,卡西尼遥测数据表面,该山脊结构宽100公里(62英里),高度达万米,科学家正在讨论这个巨大的山脊突起是如何形成的。

  而对于不明赤道山脊结构,科学家认为其实土卫八形成初期留下的痕迹。在远古时期的土卫八,具有较快自转周期,其带来的效应会使内部温度升高,在赤道附近隆起的巨大山脊结构如果要继续保持,就必须具有较快冷却速度,也就是说,其表面温度要非常低。但是,部分的研究人员认为,在早期土卫八的外围轨道上,存在着一个更小的月亮(卫星),随后这个小卫星裂解成一个环结构,接着在引力的作用下,逐渐撞击到赤道附近,最后形成了怪异的赤道山脊。

  土卫五具有神秘的环结构

  在2008年,卡西尼土星探测器飞跃土卫五瑞亚(Rhea)的时候,发现土卫五外围轨道的电子数出现下降的情况,并结合早期的研究,推测土卫五具有三个较薄的环结构。而一颗行星的卫星上具有环结构,是相当罕见的情况。之前,科学家推测其可能是环绕的赤道外围的碎片组成,但是,卡西尼图像操作的中心实验室卡洛琳主任认为:根据卡西尼的后续观测表明,并没有在这一带发现任何物体存在的图像数据,根据原始的数据看,在土卫五瑞亚(Rhea)的外围轨道上,可能不存在碎片物质,也就是说,土卫五可能没有环结构。(Everett/编译)

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一幅罕见的照片,展现了被称之为“莱曼-阿尔法气泡”的天体,宽度达到30万光年
阿尔法气泡

  北京时间8月22日消息,天文学家拍摄了一幅罕见的照片,展现一种被称之为“莱曼-阿尔法气泡”(以下简称LAB)的天体。这个天体是一个巨大的氢气云,连绵30万光年,体积是银河系的数倍。LAB距离地球非常遥远,产生的辐射数量与最明亮的星系不相上下。

 

  这个LAB是由欧洲南方天文台的甚大望远镜于2000年发现的,同时也是首批发现的LAB之一。LAB-1距离地球非常遥远,发出的光线需要115亿年才能抵达地球。LAB-1内部存在多个非常原始的星系,仍处在“发育初期”。科学家经观测发现,正是这些年轻的星系让这个“气泡”异常明亮。

  首席研究员、图卢兹大学的马修·海耶斯博士表示:“我们首次证明这个巨大天体发出的光是隐藏在内部的明亮星系产生的散射光,而不是遍布这个云的气体发出的光。”科学家提出大量相互竞争的理论,解释LAB。一种理论认为,冷空气在“气泡”强大引力拖拽下加热并发光。另一种理论认为,它们较高的亮度应归功于正在上演恒星形成的活跃星系。还有一种理论认为,辐射与疯狂吞噬物质的黑洞有关。

  根据新的观测发现,内部隐藏的星系是LAB-1的光源。借助于座落在智利阿塔卡马沙漠帕拉纳尔的甚大望远镜,天文学家对LAB-1进行了15个小时的观测,用以验证这些理论。甚大望远镜是世界上最先进的可见光望远镜,它是一个望远镜阵列,由4架反射镜口径达到8.2米的望远镜构成,通过相互协同进行观测。研究发现刊登在《自然》杂志上。(秋凌)

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  据英国《每日邮报》报道,人们经常开玩笑说“地球真小,在这里我们竟然都能遇到”,而事实上地球也确实不会再“大”了。科学家近日研究表示,地球不会再“长大”了,地球半径平均每年也只变化了0.004英寸(约0.1毫米),相当于人们每根头发的厚度,该变化幅度在统计学上完全可以忽略不计。据来自美国宇航局喷气推进实验室(位于加利福尼亚州帕萨迪纳市)的研究人员吴小平(音译)表示,他们得出的这个研究结果足以表明,虽然现在仍存在测量不确定性因素,但目前地球并没有变大的趋势。

  在达尔文时期,就有一些科学家计算推论地球有可能会增大或收缩,那时大多数人们都对该结论深信不疑。直到科学家研究出板块构造论,对地球岩石圈的大规模运动及地球最外层地壳进行了充分解释后,才改变了人们对地球的一些错误想法。但即使人们在半世纪前接受了板块构造理论,一些专于研究地球和太空的科学家仍然继续在不同科学根据下,对地球体积进行研究,一心想要对传说中的地球膨胀或收缩的传闻一探究竟。而美国宇航局的这次研究,正是曾经科学家们对地球体积探索的一个最好总结。

  据了解,美国宇航局的研究人员在这次研究中使用了一部太空测量基础工具及一种全新数据测量技术,通过计算得出了固态地球半径随着时间流逝的平均变化率,还考虑到在这个过程中其他物理学现象对地球半径的影响。除此之外,科学家还在全球范围内精心选出的地点中,通过使用大地测量学技术,其中包括卫星激光测距,超长底线干扰量度法,以及GPS定位系统,来获取地球表面运动的相关数据。且科学家通过美国宇航局的重力量测及气候监控卫星(Nasa's Gravity Recovery and Climate Experiment)和海底压力模型对地球重力进行了测量,随后通过将获取数据与测量结果进行共同研究,弄清楚了海洋上的重力变化数据。

  同时,科学家对地球的周长也十分感兴趣,这是因为如果想要将地壳运动放在适当的环境下来研究,就需要寻找一个参照系来对地壳运动进行评估。地球半径上的任何显著变化都会改变我们曾经对地球物理过程的理解,而且对名为“地测学”的科学分支也是十分重要的,因为这关系到对地球形状、重力场以及地球随着时间如何变化的相关测量。为了进行这些测量,全球科学社区还建立了国际陆地参考系,科学家将会利用该参考系对全球气候变化进行多角度监视,其中包括海平面上升幅度和海平面上升的原因、地球两极冰块数量的失衡以及在冰河时代后期,当覆盖地球大面积的冰原大量消融后,地表的持续反弹情况等等。(尚力)

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隐身不见:这就是天文学家们发现赛吉尔-1星系的天区,其中包含大约1000颗古老而暗弱的恒星,就位于银河系附近

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借助凯克望远镜上的DEIMOS设备,天文学家们能判断出哪些恒星是属于同一星系,此处已经将这些成员星用绿色圆圈标示出来
  借助凯克望远镜上的DEIMOS设备,天文学家们能判断出哪些恒星是属于同一星系,此处已经将这些成员星用绿色圆圈标示出来
这是经过处理的图像:将所有不属于赛吉尔-1星系的恒星移出视野后看到的景象,不愧为“最暗弱”的星系
  这是经过处理的图像:将所有不属于赛吉尔-1星系的恒星移出视野后看到的景象,不愧为“最暗弱”的星系
这就是口径达10米的夏威夷凯克望远镜,正是得益于它强大的观测能力,天文学家们才得以发现赛吉尔-1星系的存在
  这就是口径达10米的夏威夷凯克望远镜,正是得益于它强大的观测能力,天文学家们才得以发现赛吉尔-1星系的存在

  北京时间8月20日消息,科学家们宣布发现了一个银河系周边迄今已知最暗弱的星系,这个矮星系仅仅包含大约1000颗古老的恒星,游荡在银河系附近的幽暗空间中。这个矮星系名为“赛吉尔-1”(Segue 1),其中绝大部分物质是暗物质,只有很小一部分质量由可见物质构成。根据测算,其实际质量要比它可观测到的物质总量高出3400倍左右。

  这个矮星系最初是在两年前由美国耶鲁大学的马拉·吉哈(Marla Geha)和华盛顿卡内基研究院的约瑟夫·西蒙(Joshua Simon)利用夏威夷莫纳克亚山顶的10米口径凯克-II望远镜发现的。通过分析凯克-II和斯隆数字巡天项目的数据,他们做出了这一发现。

  他们的观测显示这一星系正一同在空间运行,其运行特征显示这是一个独立的星系,而非仅仅是从附近另一个规模更大,包含更多恒星的半人马座矮星系中剥离出来的“碎片”。

  然而他们的这一结论却遭到了和他们激烈竞争的一个英国剑桥大学科学小组的质疑。于是,为了证明这一点,吉哈博士和西蒙博士再次重返凯克望远镜,并利用那里的“深空外星系成像多天体摄谱仪”(DEIMOS)进行该星系运行速度的测量,不仅测量其相对银河系的整体运动速度,还包括测量其内部各单颗恒星之间存在的相对运动。

  西蒙博士说:假如这1000颗恒星便是这个矮星系中所包含的全部,或者说只有非常少量的暗物质存在,那么这些恒星的运行速度将非常均匀。

  然而凯克望远镜的观测结果并非如此。这个矮星系以大致每秒209公里的速度相对银河系运动,但是其内部一些恒星成员的运动速度却仅有每秒194公里,而另一些却高达每秒224公里。吉哈说:“这表明赛吉尔-1星系内部必定含有大量的暗物质,以便加速这些恒星。”

  很据计算结果,要想造成如观测到的这般速度异常,该矮星系中隐藏的暗物质质量大约为60万倍太阳质量。然而在望远镜中我们所能看到的却仅仅只有1000颗恒星,质量都和太阳相仿。除此之外这一矮星系中的质量必定都属于暗物质。

  同样令人兴奋的还有,赛吉尔-1星系中几乎都是由极其原始的恒星组成的。天文学上判断恒星的形成年代是否古老有一个方法就是考察其重元素含量,通过光谱分析,科学家们可以较为精确地获取恒星的重元素含量信息。

  宇宙中的重元素是由恒星核聚变反应形成的。当古老恒星形成时,宇宙较为“年轻”,大量恒星尚未燃烧完其内部的氢和氦,进而合成一些重元素,如铁和氧。因此,老年恒星的重元素含量会相对较低。在天文上,此类恒星被称为贫金属星。

  借助凯克-II望远镜,研究小组成功地获取了赛吉尔星系中6颗恒星的铁元素含量数据,另一方面一个澳大利亚小组使用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)获取了另外一颗成员星的铁元素含量数据。

  分析显示,在这被观测的7颗成员恒星中有3颗的铁元素含量仅有太阳的不到1/2500。西蒙博士说:“这显示这些恒星是我们已知最古老的恒星之一。”在此之前对银河系中上千亿颗恒星进行的搜索工作只发现了大约30颗此类古老的恒星。

  吉哈博士说:“赛吉尔-1星系中已经找到了数量相当于银河系中已知10%的古老恒星。这表明进行古老恒星研究时,矮星系应是非常重要的目标。”现在研究小组怀疑,在银河系周边的空间中还隐匿着更加暗淡的矮星系等待着我们去发现。西蒙说:“我们希望能找到更多类似赛吉尔-1这样的矮星系。”

  有关他们这一工作的论文已经发表在近期的《天体物理学报》上。(晨风)


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