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天文学家首次观测到恒星直接坍缩成黑洞
科技日报· 2026-02-13 10:57
核心发现 - 天文学家首次完整观测到一颗大质量恒星在生命终点未经历超新星爆发而直接坍缩形成黑洞 为理解恒星演化为黑洞提供了迄今最完整的物理图景 [1] - 相关研究成果发表于《科学》杂志 标志着人类对恒星终结与黑洞形成机制的认识进入新阶段 [1] 观测对象与数据 - 观测目标为位于距地球约250万光年仙女座星系的恒星M31-2014-DS1 [1] - 分析基于美国加州理工学院研究团队对2005年至2023年间来自美国国家航空航天局NEOWISE项目及其他多台望远镜的持续观测数据 [1] 光变特征与过程 - 该恒星红外辐射自2014年起异常增亮 随后在2016年亮度急剧下降 整个变暗过程持续不到一年 [1] - 至2022年至2023年 该恒星在可见光与近红外波段已基本不可见 亮度仅为原先的万分之一 仅在中红外波段留存微弱信号 亮度亦降至之前的十分之一 [1] 物理机制与证据 - 亮度骤降并最终消失的现象强烈表明该恒星核心发生了引力坍缩并直接形成了黑洞 [2] - 此次观测首次为“激波未能抛射外层物质导致物质回落到中子星上 使其进一步坍缩成黑洞”的理论预测提供了直接证据 [2] - 恒星外层的对流运动在过程中扮演关键角色 阻碍物质直接坠入黑洞 据估算仅有约1%的恒星包层物质最终落入黑洞 [2] 研究意义与影响 - 研究验证并完善了大质量恒星坍缩形成黑洞的理论模型 为解释黑洞起源提供了关键线索 [3] - 团队重新审视并确认十年前发现的另一颗恒星NGC 6946-BH1也应归类于“直接坍缩为黑洞”的天体 它们可能代表了一类此前未被充分认识的恒星死亡形式 [3] - 新生黑洞周围尘埃碎屑发出的红外辐射将持续数十年 未来借助韦布空间望远镜等设备进行长期监测 有望建立关于恒星黑洞形成的观测基准 [3]
多种显微+光谱技术,助力嫦娥六号月壤样品新发现!
新华社· 2026-01-20 19:14
研究核心发现 - 吉林大学科研团队通过对嫦娥六号月壤样品的系统分析,在国际上首次发现并确认了天然形成的单壁碳纳米管和石墨碳 [1] - 该发现揭示了月球表面“高能物理-化学过程”的精细程度,印证了月球背面地质活动更活跃,为研究月球演化史提供关键数据 [1] - 这是该团队继在嫦娥五号月球样品中发现少层石墨烯后的又一重要发现,相关研究成果近日发表在学术期刊《纳米快报》上 [2] 技术方法与过程 - 研究综合运用多种显微与光谱技术,对嫦娥六号采集的月球背面样品进行了系统表征 [1] - 研究首次明确识别出石墨碳,并追溯了其可能的形成与演化过程 [1] - 研究在国际上首次证实了无需人工干预、天然形成的单壁碳纳米管的存在 [1] 形成机制与对比分析 - 研究表明,这些碳纳米管的形成可能与月球历史上微陨石撞击、火山活动及太阳风辐照等多因素协同作用下的铁催化过程密切相关 [1] - 研究展现了自然界在极端条件下合成关键材料的能力 [1] - 通过对比嫦娥六号月球背面样品与嫦娥五号月球正面样品,发现嫦娥六号样品中的碳结构具有更明显的缺陷特征 [1] - 碳结构的缺陷特征可能与月球背面经历的更强烈的微陨石撞击历史有关 [1] - 这一发现揭示了月球正面与背面在物质组成与演化过程上存在新的不对称性 [1]
【新华社】“中国天眼”找到快速射电暴起源关键证据
新华社· 2026-01-16 15:08
研究突破与科学发现 - 中国科学院研究团队利用“中国天眼”FAST首次捕捉到重复快速射电暴FRB 20220529的法拉第旋转量发生剧烈跃变并随后回落的详细演化过程 [3] - 该观测结果为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键观测证据 相关研究成果已在线发表于国际学术期刊《科学》 [3] - 观测到的法拉第旋转量发生20倍飙升与快速回落 清晰揭示了致密磁化等离子体云穿过观测视线的过程 这与双星系统中伴星的剧烈活动高度契合 [4] 观测对象与科学意义 - 快速射电暴是宇宙中最神秘的射电爆发现象之一 持续时间仅数毫秒 能在瞬间释放相当于太阳一整周辐射总和的巨大能量 [3] - 双星系统是指两个天体在引力作用下相互吸引、彼此环绕公共质心运行的系统 被誉为天文学研究的“金矿” [3] - 此次发现为破解快速射电暴起源之谜迈出了重要一步 [4] 设施能力与项目进展 - “中国天眼”FAST是我国自主设计建造并运行的世界最大单口径射电望远镜 拥有超高灵敏度优势 [3][4] - 研究团队利用FAST对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测 通过模型比对与物理分析得出其起源于双星系统的结论 [3] - FAST自投入使用以来 已在纳赫兹引力波探测、脉冲星搜寻、快速射电暴研究、中性氢观测等多个前沿领域持续产出成果 [4] 未来发展规划 - FAST正稳步推进升级规划 将在周边建设数十台中等口径天线 构建以FAST为核心的巨型综合孔径阵列 [4] - 升级旨在弥补单口径望远镜在空间分辨率上的局限 提升观测灵敏度 [4] - 升级完成后 FAST将成为功能更加强大的“宇宙超级探针” 为深入理解一系列天体物理核心谜题提供观测支撑 [4]
追星、探月、深空探测……向极宏观拓展中国不断突破
环球网资讯· 2026-01-01 18:17
中国2025年“向极宏观拓展”科技创新进展 - 子午工程二期于2025年3月通过国家验收,布局31个台站近300台设备,首次实现对日地空间环境全圈层多要素的立体综合探测,将显著提升空间天气预报预警能力 [2] - 阿里原初引力波探测实验一期于2025年7月建成并实现首光观测,成功获取月球和木星辐射的150GHz频段清晰图像,标志我国在该领域迈出关键一步 [3][5] - 截至2025年10月底,郭守敬望远镜累计发布光谱数达2807万条、恒星参数1159万组,数据量稳居世界第一,全球300个单位的1800多名用户利用其数据开展研究,下载数据量约17万GB [6] - 截至2025年年底,中国天眼FAST发现脉冲星数量已超过1170颗,超过同期国际其他望远镜发现总和,将极大推动宇宙导航、引力波探测等领域科研实力 [8] 月球与深空探测成果 - 天问二号探测器于2025年5月29日发射升空,搭载11台科学载荷,将对小行星2016HO3进行近距离探测和采样返回,以了解其起源 [10] - 嫦娥六号采集的月球样品中,有一块重约9克的玄武岩样品,是人类从月球背面采集到的最大块玄武岩样品 [14] - 2025年7月,针对嫦娥六号月球背面样品的研究取得重要突破,系统揭示了月背岩浆活动、月球古磁场、月幔水含量及月幔源区地球化学特征,首次为人类揭开月球背面演化历史 [16] - 嫦娥六号样品具有多样性,与嫦娥五号样品有很大不同,预计2026年相关研究将取得更多更深入的科研成果 [19] 未来规划与设施建设 - 2026年,嫦娥七号探测器将发射并首次奔赴月球南极开展科学探测,旨在探明月球极区环境、水是否存在及其状态 [20][22] - 位于北京密云的50米天线已进入主反射面吊装与调试关键阶段,建成后将参与嫦娥七号探测器的数据接收任务 [20] - “十五五”期间,将组织实施包含“鸿蒙计划”、“夸父二号”、系外地球巡天、增强型X射线时变与偏振空间天文台在内的太空探源科学卫星计划,力争在宇宙黑暗时代、太阳磁活动周、系外类地行星探测等领域实现新突破 [23]
太阳系移动速度高出现有模型预测值3倍
科技日报· 2025-11-17 16:49
研究核心发现 - 德国比勒费尔德大学天体物理学家研究发现太阳系移动速度比现有模型预测值高出3倍以上 [1] - 射电星系分布各向异性强度比宇宙标准模型的预测值高出3.7倍 [1] - 研究结果的显著性水平超过5西格玛,被视为强有力的科学证据 [1] 研究方法与数据 - 团队通过分析射电星系的分布特征来测定太阳系运动速度 [1] - 射电星系能发射极强无线电波,波长较长可穿透星际尘埃与气体 [1] - 研究整合了国际低频阵列等多家射电天文台的观测数据,首次实现高精度统计 [1] - 团队考虑了射电星系多组成部分的特性,使测量结果更全面 [1] 研究影响与意义 - 这一发现对当前宇宙学的标准模型提出了严峻挑战 [1][2] - 高速运动现象可能源于需重新审视宇宙大尺度结构的基本假设,或射电星系分布不均匀 [2] - 该发现与早期对类星体的观测结果相互印证,揭示了宇宙的真实特征 [2] - 新观测方法能从根本上刷新对宇宙的认知 [2]
首次发现高能宇宙线新来源!“拉索”成果又上新
新华社· 2025-11-16 17:57
科学发现核心观点 - 高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)发布新科学成果,表明微类星体是强大的粒子加速器,可将宇宙线加速至能谱“膝”区及以上的高能量[1] - 该发现为揭示黑洞在宇宙线起源中的作用提供了重要观测证据,首次在观测上将“膝”结构与黑洞喷流系统关联起来[1][7] 宇宙线背景与挑战 - 宇宙线是来自外太空的带电粒子,被称为传递宇宙大事件的“信使”,但其起源尤其是高能宇宙线的起源是待解之谜[5] - 宇宙线能谱在约3千万亿电子伏处存在一个关键转折点“膝”,此处宇宙线数量会急剧减少[5] - 传统观点认为宇宙线主要来自超新星遗迹,但观测和理论显示其难以将粒子加速到“膝”及以上的高能量[5] “拉索”观测方法与发现 - 通过探测宇宙线与星际物质碰撞产生的高能伽马射线来追溯宇宙线起源,因伽马射线不带电可在太空直线飞行[6] - “拉索”首次捕捉到来自五个微类星体的超高能伽马射线信号[7] - 结合精确测量出的宇宙线能谱,研究发现产生这些伽马射线的粒子能量正处于宇宙线能谱的“膝”区[7] 科学意义与影响 - 发现表明银河系存在多种粒子加速器,微类星体具有明显高于超新星遗迹的加速极限,能成为高能宇宙线的新来源[7] - 该发现破解了困扰学界多年的宇宙线“膝”形成之谜,为理解宇宙极端物理过程开辟了新途径[7] - 研究成果由国际研究团队完成,相关论文在国际学术期刊《国家科学评论》和《科学通报》上发表[1]
全球首台!揭秘精确测量太阳磁场的望远镜
新华网· 2025-10-18 07:06
技术突破与科学意义 - 全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备AIMS望远镜通过结题验收,实现直接测量太阳磁场 [1] - 通过12.3微米中红外波段观测,利用超窄带傅立叶光谱仪直接测量塞曼裂距,将磁场测量精度提升至优于10高斯量级,解决了百年瓶颈问题 [1] - 望远镜的红外光谱仪、成像终端及真空制冷系统等全部部件均为国产,体现了天文仪器的自主创新能力 [1] 工程挑战与建设历程 - 在青海冷湖海拔4000米的赛什腾山建设,2018年冬季首批科研人员抵达时无路无住所,建塔材料靠直升机吊运,饮用水和食物需人力背运 [3] - 2022年6月望远镜光学系统运抵后因低温导致镜面变形,设备运回西安改进耗时大半年 [3] - 团队历经20余个日夜解决傅立叶光谱仪电磁干扰,于2023年7月15日首次成功接收到太阳光谱 [3] 应用前景与科学潜力 - AIMS望远镜转入科学产出阶段,为揭示太阳剧烈爆发中物质与能量转移机制、研究磁能积累与释放提供新数据支持 [5] - 将大幅提升对太阳剧烈爆发的预测能力,为空间天气预报提供更精准科学依据,未来可提前数天预警太阳活动以保障卫星运行和电网安全 [5] - 填补了国际中红外太阳磁场观测的空白,是科学装置从探索宇宙奥秘到服务社会的缩影 [5]
中国首台15米口径亚毫米波望远镜启动建设
中国新闻网· 2025-09-21 08:50
项目启动与规格 - 中国首台自主研发的15米口径亚毫米波望远镜于9月20日在青海省德令哈市启动建设 [1] - 望远镜配备15米口径高精度天线面板,支持高频段亚毫米波观测,并搭载大视场多色相机、三波段超外差接收机、460GHz多波束接收机等先进科学仪器 [1] - 项目计划于2027年建成,建成后将成为中国首台全自主研制、具有国际先进水平的亚毫米波天文望远镜 [1] 技术能力与科学目标 - 望远镜支持宽频段、广视场和高灵敏度的观测 [1] - 亚毫米波波长范围在0.1至1毫米之间,可观测星际尘埃、分子气体分布以及恒星诞生和成长等可见光和近红外无法看到的现象 [1] - 该频段目前是中国天文学发展的短板 [1]
研究发现月球上新增数十处滑坡
科技日报· 2025-09-16 17:10
研究核心发现 - 通过卫星图像对比分析发现,自2009年以来月球上新增了数十处滑坡,证实月球内部仍有能量活动[1][2] - 研究发现这些新滑坡的主要触发因素是月球内部产生的地震,即内生月震,而非小行星撞击[1][2] 研究方法与过程 - 团队使用分辨率小于1米/像素的卫星数据,对比覆盖同一区域的前、后图像数据来识别新滑坡[1] - 研究挑选了月球正面和背面74个易发生滑坡的观测区域,包括年轻撞击坑的陡峭坑壁和断层活动形成的皱脊[1] - 通过精准对齐图像数据并计算反照率变化,确定了滑坡发生的地点和形态[1] 滑坡特征描述 - 月球新滑坡规模较小,大多数长度不到1公里,宽度不足100米,最厚处不到1米[1] - 每处滑坡移动的物质体积都小于10万立方米,主要集中在坡度24°至42°的斜坡上[1] 研究应用与意义 - 月球滑坡的分布可作为指南针,帮助间接定位月球地下的活跃地震区[2] - 该研究为未来部署月球地震仪和研究月球内部结构提供了明确方向[2]
“内生月震”导致月球上新增数十处滑坡
科技日报· 2025-09-16 09:21
研究核心发现 - 通过卫星图像对比分析发现自2009年以来月球上形成了大量新滑坡[1] - 研究证实这些月球滑坡的主要触发因素是月球内部的地震即内生月震而非小行星撞击[1][2] - 研究表明月球滑坡的分布可作为指南针帮助间接定位月球地下的活跃地震区证实月球内部仍有能量活动[2] 研究方法与范围 - 研究团队使用分辨率小于1米/像素的卫星数据通过精准对齐前后图像并计算反照率变化来识别滑坡[1] - 研究挑选了月球正面和背面74个易发生滑坡的观测区域包括年轻撞击坑的陡峭坑壁断层活动形成的皱脊及可能存在近期火山活动的不规则月海斑块[1] 滑坡形态特征 - 月球新滑坡规模小巧浅表大多数长度不到1公里宽度不足100米最厚处不到1米[2] - 每处滑坡移动的物质体积都小于10万立方米且主要集中在坡度为24°—42°的斜坡上[2] 触发机制分析 - 研究发现不到30%的新滑坡可能由撞击触发滑坡起始位置普遍缺乏暴露的岩石[2] - 科学家通过分析地质情况推断滑坡主要由内生月震引发的震动导致[2]