長(zhǎng)達(dá)891天的觀測(cè)后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙中的“隱藏能源”
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所的科研團(tuán)隊(duì)利用高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”(LHAASO)的觀測(cè)數(shù)據(jù),取得了一項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn):在“拉索”長(zhǎng)達(dá)891天的觀測(cè)數(shù)據(jù)中,科研人員發(fā)現(xiàn)了一種特殊的甚高能活動(dòng)星系核NGC 4278。與其他活動(dòng)星系核相比,NGC 4278的射電輻射強(qiáng)度明顯較低,但其甚高能伽馬射線的輻射效率卻異常高,與耀變體相當(dāng)。這一現(xiàn)象表明,即使是低光度活動(dòng)星系核中的較弱致密噴流,也能夠有效地加速粒子并產(chǎn)生萬(wàn)億電子伏特級(jí)別的伽馬光子。相關(guān)研究成果已在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上發(fā)表。
活動(dòng)星系核是宇宙中一種極端活躍的天體物理系統(tǒng),通常由超大質(zhì)量黑洞猛烈吞噬周圍物質(zhì)形成。在黑洞附近,強(qiáng)引力場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)等極端物理環(huán)境促使粒子高速運(yùn)動(dòng),這些粒子與周圍物質(zhì)的碰撞產(chǎn)生伽馬射線,為研究提供了寶貴的信息。研究活動(dòng)星系核的甚高能伽馬射線對(duì)于揭示超高能宇宙射線的起源和理解活動(dòng)星系核的物理特性至關(guān)重要。
這項(xiàng)研究為探索低光度活動(dòng)星系核提供了新的視角和研究途徑,有助于科學(xué)家們更深入地理解這些神秘天體的物理過(guò)程。
西南地區(qū)發(fā)現(xiàn)首個(gè)
鴨嘴龍類恐龍
重慶市規(guī)劃和自然資源局2024年9月宣布,一種新的鴨嘴龍類恐龍—長(zhǎng)生黔江龍,在重慶市黔江被發(fā)現(xiàn)并正式命名?!伴L(zhǎng)生”取自報(bào)道黔江白堊紀(jì)恐龍化石的古生物學(xué)家王長(zhǎng)生。這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著我國(guó)西南地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)鴨嘴龍類恐龍。
重慶市因豐富的恐龍化石資源而聞名,被譽(yù)為“恐龍脊背上的城市”。自2019年起,重慶市規(guī)劃和自然資源局在黔江地區(qū)啟動(dòng)了一系列化石調(diào)查和發(fā)掘工作。2022年冬季,項(xiàng)目組在黔江上白堊統(tǒng)正陽(yáng)組地層的頂部,發(fā)現(xiàn)了一具部分關(guān)聯(lián)的鴨嘴龍類恐龍骨架。
鴨嘴龍類恐龍是白堊紀(jì)晚期的植食性恐龍,對(duì)于研究鳥(niǎo)臀類恐龍的演化和白堊紀(jì)的陸地生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所專家指出,早期鴨嘴龍類恐龍主要發(fā)現(xiàn)于亞洲,尤其是中國(guó)北方和蒙古國(guó)南部。長(zhǎng)生黔江龍的發(fā)現(xiàn),不僅豐富了我們對(duì)鴨嘴龍類早期演化歷史的理解,也具有重要的生物地層學(xué)價(jià)值。
發(fā)現(xiàn)調(diào)控壽命新基因
西南大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在壽命調(diào)控基因領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該校資源昆蟲(chóng)高效養(yǎng)殖與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的基因OSER1,它有可能在調(diào)控壽命方面起著關(guān)鍵作用。這項(xiàng)研究不僅在家蠶、線蟲(chóng)、果蠅等多種生物中進(jìn)行了驗(yàn)證,還得到了人類受試者研究的支持。相關(guān)研究成果已在《自然·通訊》雜志上發(fā)表。
新型相機(jī)讓你像昆蟲(chóng)一樣看世界
如果你的相機(jī)不僅能拍下肉眼可見(jiàn)的世界,還能捕捉到更多隱藏的信息,比如物體的顏色、光線的方向,甚至是光的偏振,那會(huì)怎么樣?美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)就做到了這一點(diǎn)。他們從動(dòng)物的視覺(jué)能力中獲得靈感,開(kāi)發(fā)了一種超薄的光學(xué)元件—超表面,它可以安裝在普通相機(jī)上,讓相機(jī)擁有超能力。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。
這個(gè)超表面非常薄,大小只有3毫米x3毫米,上面布滿了微小的天線狀納米結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu),能夠捕捉到圖像的光譜和偏振信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行編碼。而且,該研究團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以在普通的筆記本電腦上實(shí)時(shí)解碼這些信息。
通常,高光譜和偏振相機(jī)都非常大,成本也很高,而且它們只能捕捉到光譜或偏振數(shù)據(jù)中的一種。但這個(gè)超表面卻能使相機(jī)同時(shí)捕捉這兩種數(shù)據(jù),并且更加小巧、輕便。
如果這種超表面相機(jī)能商業(yè)化,那么人們就可以輕松地獲取不同物體的高光譜偏振信息。例如,你可以帶著它去超市,通過(guò)拍照評(píng)估水果和蔬菜的新鮮度。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,高光譜偏振信息可以幫助醫(yī)生區(qū)分體內(nèi)的組織和結(jié)構(gòu)特性,發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞。
新型假肢讓截肢者重獲
自如操控力
最近,《科學(xué)·機(jī)器人》雜志發(fā)表了一項(xiàng)突破性的研究成果,意大利比薩圣安娜高等學(xué)校的生物機(jī)器人研究所成功開(kāi)發(fā)了一種革命性的假肢接口。這項(xiàng)技術(shù)允許截肢者通過(guò)肌肉運(yùn)動(dòng)來(lái)控制機(jī)械手,實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)意圖的解碼。
研究團(tuán)隊(duì)采用了一種獨(dú)特的方法:在截肢者的殘留肌肉中植入微型磁鐵。這些磁鐵能夠感應(yīng)肌肉的收縮,并根據(jù)肌肉的運(yùn)動(dòng)來(lái)控制機(jī)械手的手指。人體前臂的肌肉復(fù)雜多樣,數(shù)量眾多,它們共同協(xié)作,控制手部的精細(xì)動(dòng)作。通過(guò)精確的映射和算法,研究團(tuán)隊(duì)將這些肌肉運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為控制機(jī)械手的精確信號(hào)。即使在失去手的情況下,這些肌肉仍然能夠響應(yīng)大腦的指令,產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。
這種接口的創(chuàng)新之處在于,它不需要電線或電源,完全依賴于磁鐵和肌肉的自然運(yùn)動(dòng)?;颊咴谥踩?塊磁鐵后,經(jīng)過(guò)6周的測(cè)試,已經(jīng)能夠自如地控制手指,執(zhí)行各種日常任務(wù),如打開(kāi)罐子、使用工具、切割食物、拉上拉鏈等,甚至能夠精細(xì)地控制力度,以避免損壞易碎物品。
中國(guó)科學(xué)家利用超級(jí)計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)重大梅雨事件
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)大氣科學(xué)先進(jìn)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室利用國(guó)產(chǎn)神威·海洋之光超級(jí)計(jì)算機(jī),成功預(yù)測(cè)了2020年日本及周邊地區(qū)的大規(guī)模梅雨事件。這證明了該實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的全球?qū)α鹘馕瞿J降挠行院蜏?zhǔn)確性,相關(guān)研究成果已在《環(huán)境研究快報(bào)》上發(fā)表。
梅雨是東亞夏季常見(jiàn)的廣泛降雨現(xiàn)象,影響長(zhǎng)江中下游、朝鮮半島和日本九州島等地區(qū)。2020年,極端梅雨給中國(guó)江淮地區(qū)和日本九州島帶來(lái)了嚴(yán)重的洪水災(zāi)害,對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳詈蜕a(chǎn)造成了影響。這類降雨事件的季節(jié)性預(yù)測(cè)一直是氣象學(xué)界的難題,難以滿足中期天氣預(yù)報(bào)的精度需求。
為了提高預(yù)測(cè)精度,研究團(tuán)隊(duì)依托神威·海洋之光超級(jí)計(jì)算機(jī),利用硬件特性對(duì)全球?qū)α鹘馕瞿J竭M(jìn)行了算法優(yōu)化,提高了計(jì)算效率,解決了海量數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的難題,使全球?qū)α鹘馕龀叨鹊脑露阮A(yù)報(bào)成為現(xiàn)實(shí)。
天天愛(ài)科學(xué)·科學(xué)探索2024年10期