宇宙学研究
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氘核及其反物质粒子形成之谜被揭示
科技日报· 2025-12-31 11:14
研究背景与核心发现 - 德国慕尼黑工业大学等机构科学家借助欧洲核子研究中心大型强子对撞机揭示了氘核及其反物质粒子的形成奥秘 表明这些原子核并非诞生于宇宙大爆炸之初 而是源自冷却“火球”内“超短命”高能粒子的衰变 [1] - 此项发现标志着人类向深入理解强核力前进了一大步 相关成果发表于《自然》杂志 [1] 实验方法与过程 - 在LHC内部 质子以接近光速的速度相互碰撞 重现了类似大爆炸后不久的极端高温高能环境 [2] - 团队依托LHC上的大型离子对撞机实验发现 当寿命极短的高能粒子衰变时 会释放出构成氘核等微小核所需的质子和中子 这些粒子一旦释放便有机会结合形成氘核 [2] - 数据显示 约90%观测到的氘核及反氘核均源于这一新发现的过程 而非自宇宙大爆炸之初幸存 [2] - ALICE实验装置的功能如同一台巨型相机 能够追踪并重建单次碰撞产生的多达2000个粒子 [2] 科学意义与应用前景 - 此项发现对基础核物理研究意义深远 不仅推动了对强核力的理解 也拓展了宇宙学研究的视野 [3] - 轻原子核同样形成于宇宙射线相互作用中 甚至可能为探索暗物质提供线索 [3] - 基于新发现 科学家可进一步完善粒子形成模型 从而更可靠地解读宇宙观测数据 [3]
超期服役的哈勃望远镜再续传奇
科技日报· 2025-05-20 06:30
哈勃望远镜35周年成就 - 哈勃空间望远镜已在地球轨道运行35年,开启了空间科学新纪元,其拍摄的图像和科学突破重塑了人类对宇宙认知[4] - 哈勃望远镜独特的紫外光观测能力揭示了火星薄水冰云层等地面望远镜无法捕捉的景象[2] - 35年后哈勃仍在天文学领域发挥重要作用,尽管"宜居世界天文台"已提上日程[6] 技术优势与科学贡献 - 哈勃轨道高度515公里,避免了大气层干扰,观测清晰度是地面望远镜10倍[7] - 紫外光观测能力使其能研究高温天体(如大质量恒星和黑洞区域),灵敏度达人眼可见最暗恒星的十亿分之一[7] - 累计完成近170万次观测,覆盖5.5万个天文目标,产生超2.2万篇论文被引用130万次[8] - 关键发现包括:深空场星系观测、宇宙膨胀速度测量、证实星系普遍存在超大质量黑洞、首次测量系外行星大气层[9] 运营现状与维护挑战 - 科学家申请使用哈勃的时间是实际可用时间的6倍,数据总量超400太字节[8] - 1993-2009年间经历5次维修升级,但最近一次维护在16年前,目前无新维护计划[8][9] - NASA预算或从248亿美元削减至188亿美元,影响新望远镜发射及哈勃延寿计划[10] - 轨道衰减问题未解决,但科学家希望其能运行至40周年[10] 比较优势 - 相比詹姆斯·韦布空间望远镜,哈勃在紫外光和可见光波段的灵敏度与分辨率仍保持人类最高水平[7] - 行星状星云NGC 2899和棒旋星系NGC 5335的观测成果展示其持续成像能力[5]