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【五花八门】中国中微子实验成果登上《自然》;印度洋发现距今数百万年鲸鱼墓地;荷天文学家研究银河系获奖

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中国科学家6月10日在《自然》(Nature)杂志上公布了江门中微子实验的首个物理成果,这是迄今为止,科学界对这些“幽灵般”的亚原子粒子特性所进行的最精确测量。

综合中国《科技日报》和路透社报道,这些发现来自去年8月建成的江门中微子实验设施。研究详细阐述了基于探测器建成后初期运行阶段(8月26日至11月2日,首个约59天的时间段)所收集的数据。

这一巨型粒子探测器深埋于广东省江门开平市附近地下约700米的岩层深处。核心装置是一个直径达35.4米的有机玻璃球,内部装有2万吨液体闪烁体,整个球体被浸泡在一个44米深的纯水池中。


JUNO的首要科学目标是测定中微子质量顺序,并进行超新星中微子、地球中微子、太阳中微子、大气中微子等多项研究。

中国科学院高能物理研究所物理学家、江门中微子实验国际合作组发言人王贻芳说,JUNO对六个基本中微子振荡参数中的两个进行了迄今为止最精确的测量,精度比以往提高了约1.6倍。

他说,虽然目前仍不清楚哪种中微子质量状态最轻,哪种最重,但这次成果的价值在于用真实数据验证了探测器和分析方法的可靠性。

中微子诞生于太阳核心或超新星爆发等极端宇宙环境中。中微子不带电、质量几乎可忽略不计、穿透力极强,每秒钟都有数万亿个中微子穿透人体。但由于它们几乎不与普通物质发生相互作用,人类无法察觉其存在,这也使得中微子成为人类了解最少的基本粒子之一,也被称为“幽灵粒子”。

通过追溯中微子的来源,科学家能够探究宇宙中极为高能的物理过程。这些“幽灵粒子”或将成为解开多项宇宙谜团的关键:包括物质的起源、宇宙中正物质为何远多于反物质、暗物质与暗能量的本质,以及超新星内部的深层运作机制。

路透社指出,与美国的深地中微子实验(简称DUNE)以及日本的顶级神冈探测器(Hyper-Kamiokande)一样,中国的江门中微子实验被视为是能在未来数十年内引领全球中微子物理学发展的三大项目之一。

印度洋发现长达1200公里距今数百万年鲸鱼墓地


一支国际科学家团队在印度洋发现了一处鲸鱼墓地,其规模更大、年代更久远、深度更深,远超以往发现的鲸鱼墓地。这片墓地绵延1200公里,据信埋葬着数百万具鲸鱼尸体,深度达7公里,年代从数百万年前到相对较近不等。

该墓地位于迪亚曼蒂纳海沟,这是一条由澳大利亚从南极洲分离而形成的海底峡谷。2023年,来自中国、意大利和新西兰的研究人员使用深海潜水器进行了33次潜水,发现了近500处包含鲸鱼骨骼的地点。这些地点比迄今为止发现的最深的鲸鱼墓地还要深2公里以上。

研究人员几乎在每次下潜到的地点都发现了鲸鱼遗骸。在潜水过程中,他们经常同时遇到数十具鲸鱼遗骸,而且彼此距离很近。

调查研究人员发现了种类繁多的鲸类,从5米长的南极小须鲸到各种喙鲸。其中发现的最古老的鲸骨距今已有530万年历史。

科学家们还发现了一种此前未知的已灭绝物种,并以发现地点命名为“钻石翼鲸”(Pterocetus diamantinae)。

研究团队推测,海沟的V形结构在鲸鱼墓地的形成过程中发挥了作用。水流有效地困住了死去的动物,使它们沉入海底。

此外,腐烂的鲸鱼尸体可能促进了这里的生物活动:腐烂的遗骸为各种动物提供了肥沃的繁殖地,而这些动物又吸引了新的鲸鱼前来捕食海洋生物。

研究人员表示,在原本不适宜居住的环境中,这些生命岛屿可以揭示许多关于生命如何在巨大水压下适应这个深邃黑暗世界的奥秘。在这些遗骸中发现了各种各样的动物物种,例如海参、贻贝、管虫、海星和水母。

由于其中许多物种对科学界而言都是全新的,研究人员预计未来几年内,这个遗址都将成为研究的热点。一位古生物学家在《自然》杂志上发表论文时这样描述:“这项研究可以说是精彩纷呈的系列影片的第一部预告片,我希望未来会有更多重大发现。”

这次的探索,是使用中国的深潜器实现的。

荷兰天文学家因研究银河系历史获奖


银河系有着一段充满活力且动荡的历史,曾吞噬了无数较小的星系。格罗宁根大学的天文学家阿米娜·赫尔米(Amina Helmi)凭借揭示这一历史真相的研究,荣获了著名的卡弗里天体物理学奖。

赫尔米与来自斯特拉斯堡大学和剑桥大学的两位同事共同分享了100万美元的奖金,她的研究重点是所谓的“星系考古学”。

她告诉荷兰媒体NOS:“通过星系考古学,我们可以根据恒星的运动及其化学成分,如DNA一样来揭示银河系的历史。”

这位出生于阿根廷的研究人员表示,恒星携带着关于其起源的信息。赫尔米早在三月底就知道自己获奖了:“恒星拥有某种关于它们来自何方的记忆,但我还不能告诉任何人。那段时间真是令人焦虑又难熬。”

几十年来,人们一直认为银河系是一个不变的旋涡星系。但卡弗里奖评审团认为,赫尔米和她的同事们推翻了这一观点。


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