每月小抄

搜尋另—個(gè)地球

在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)3年的漫長(zhǎng)篩選過(guò)程之后，近日美國(guó)航空航天局終于確定由麻省理工學(xué)院領(lǐng)銜的一個(gè)項(xiàng)目最終勝出。這一名為“凌日系外行星勘測(cè)人造衛(wèi)星”的探測(cè)器按計(jì)劃將于2017年發(fā)射升空，預(yù)計(jì)耗資2億美元。

“凌日系外行星勘測(cè)人造衛(wèi)星”項(xiàng)目的首席科學(xué)家由麻省理工卡維利天體物理與空間研究學(xué)院的高級(jí)研究科學(xué)家喬治·瑞科爾擔(dān)任，將運(yùn)用一組廣角相機(jī)陣列掃描全天并借助凌星法搜尋系外行星，從地球大小的行星到木星那樣的氣態(tài)巨行星都將是搜尋目標(biāo)，主要的覆蓋范圍將是距離太陽(yáng)系較近的明亮恒星。所謂系外行星是指圍繞其他恒星運(yùn)行的行星，而所謂凌星則是指系外行星從我們觀察的視線方向上經(jīng)過(guò)，遮擋部分恒星的光芒，從而讓我們得以探測(cè)到它們的存在。

瑞科爾表示：“‘凌日系外行星勘測(cè)人造衛(wèi)星’項(xiàng)目將實(shí)施首次天基全天凌星巡天，其巡視覆蓋面積比起此前的類似項(xiàng)目高出400倍以上。預(yù)計(jì)它將在太陽(yáng)系附近空間內(nèi)新發(fā)現(xiàn)數(shù)千顆隱匿的系外行星，而其主要的關(guān)注對(duì)象則是和地球大小相似的那些行星。”

發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)存在線索

北京時(shí)間4月4日0時(shí)，諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者丁肇中教授在日內(nèi)瓦歐洲核子中心，首次公布其領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀項(xiàng)目18年之后的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果——已發(fā)現(xiàn)的40萬(wàn)個(gè)正電子可能來(lái)自一個(gè)共同之源，即脈沖星或人們一直尋找的暗物質(zhì)。

丁肇中團(tuán)隊(duì)使用的阿爾法磁譜儀，是安置于太空中的精密粒子探測(cè)裝置，是目前靈敏度最高，也是最復(fù)雜、最昂貴的一臺(tái)暗物質(zhì)探測(cè)設(shè)備，代表了當(dāng)今科學(xué)實(shí)驗(yàn)的最高技術(shù)手段，由16個(gè)國(guó)家和地區(qū)的600余名科學(xué)家歷時(shí)近18年完成，耗資21億美元，實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能持續(xù)15年～20年。

自2011年5月19日被放置至今，阿爾法磁譜儀已觀測(cè)到311億個(gè)宇宙射線，其能量高達(dá)數(shù)萬(wàn)億電子伏特。圖片是安置在國(guó)際空間站上的阿爾法磁譜儀。土耳其發(fā)現(xiàn)神秘古代遺址

在土耳其西南部巴穆卡麗的弗里吉亞古城希拉波利斯，意大利考古學(xué)家可能發(fā)現(xiàn)了古希臘和羅馬傳說(shuō)中通往地下世界的“地獄之門”。這個(gè)地獄之門是一個(gè)洞穴入口，會(huì)向外冒出有毒氣體，與古代歷史文獻(xiàn)中描述的地獄之門相符。意大利考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)的洞穴人口位于一段階梯下面，旁邊是一面墻壁。據(jù)說(shuō)在全盛時(shí)期，墻壁一側(cè)曾坐落著一座采用希臘羅馬式石柱的小寺廟。古希臘地理學(xué)家斯特拉博曾這樣描述這個(gè)地獄之門：“這里充斥著濃密的蒸汽，如同濃霧一般，讓人幾乎看不到地面。任何動(dòng)物進(jìn)入這個(gè)入口都會(huì)立即死亡。”這個(gè)神秘人口是意大利考古學(xué)家弗朗西斯·德安利亞率領(lǐng)的一支考古小組發(fā)現(xiàn)的。在伊斯坦布爾舉行的一場(chǎng)有關(guān)意大利考古研究的會(huì)議上，德安利亞宣布了這一發(fā)現(xiàn)。

地下尋找神秘粒子

當(dāng)世界上最大的粒子加速器正忙于尋找希格斯玻色子的時(shí)候，物理學(xué)家已經(jīng)在地底建造起了巨大的實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)然，這不是什么驚天陰謀，科學(xué)家的目標(biāo)是尋找宇宙中那些蹤跡最為隱蔽的粒子。這些實(shí)驗(yàn)室建在地表以下約1600米的地方，厚厚的巖石層中或許隱藏著某種新作用力的證據(jù)，另一方面也可以保護(hù)精密的實(shí)驗(yàn)免遭宇宙射線和其他高能粒子的干擾，從而使一些極其罕見(jiàn)的粒子現(xiàn)出原形。

來(lái)自格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家探測(cè)到了處于變化類型中的太陽(yáng)中微子，該實(shí)驗(yàn)室位于意大利一座山下約1600米的地下。太陽(yáng)的核反應(yīng)產(chǎn)生了這些不帶電的粒子，最新的理論指出，中微子在傳播到地球的過(guò)程中會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換，即中微子振蕩。太陽(yáng)中微子很少與地球物質(zhì)發(fā)生作用。從歐洲粒子物理實(shí)驗(yàn)室發(fā)射的中微子束，經(jīng)過(guò)731千米到達(dá)意大利的格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，物理學(xué)家成功捕獲了處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)的中微子。這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了中微子振蕩現(xiàn)象。

中微子來(lái)自太陽(yáng)，但地幔之中的放射性元素也會(huì)產(chǎn)生反中微子。格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室分離了一些這樣的反中微子，它們是由鈾、釷的放射性衰變形成的。這種新粒子或許可以解釋地球內(nèi)部熱量的積聚，以及這些熱量驅(qū)使板塊構(gòu)造移動(dòng)的過(guò)程。為了捕獲這些從地幔中發(fā)出的反中微子，研究人員使用了一個(gè)包含油基液體的探測(cè)器，當(dāng)亞原子粒子撞到這種液體時(shí)會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。反中微子會(huì)發(fā)射出一個(gè)正電子和一個(gè)中子，當(dāng)這兩個(gè)粒子撞到液體中的原子時(shí)，會(huì)發(fā)出一種特殊的閃光。研究人員據(jù)此確定了反中微子的存在。

雖然很多亞原子粒子都會(huì)衰變成其他粒子，但科學(xué)家至今還未發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子的衰變現(xiàn)象。這兩種粒子組成了原子的原子核。在標(biāo)準(zhǔn)模型中重子數(shù)是守恒的，而大統(tǒng)一理論卻預(yù)言了質(zhì)子衰變。為了尋找這種罕見(jiàn)衰變的證據(jù)，超級(jí)神岡探測(cè)器的科學(xué)家已經(jīng)耗費(fèi)了多年時(shí)間。該探測(cè)器位于日本神岡礦山一個(gè)深達(dá)1000米的廢棄砷礦中。在神岡探測(cè)器在水中探測(cè)切連科夫輻射的實(shí)驗(yàn)中，研究者指出如果質(zhì)子完全衰變，半衰期至少長(zhǎng)達(dá)10³⁴年。到目前為止，科學(xué)家還沒(méi)得到一個(gè)有關(guān)質(zhì)子衰變的確實(shí)證據(jù)。

2013年4月11日20時(shí)37分左右，中國(guó)出現(xiàn)奇異不明發(fā)光物，持續(xù)10余分鐘。北京、天津、河北、山東等省市都觀測(cè)到這次不明發(fā)光物。北京天文館的蘇晨在國(guó)家天文臺(tái)河北興隆觀測(cè)站觀測(cè)并拍攝到這次不明發(fā)光物。

在北京天通苑北2000米處，目擊者觀測(cè)到這次的不明發(fā)光物在夜空獵戶座至木星之間，方向西偏南；另一位天文愛(ài)好者當(dāng)時(shí)正在北京十三陵拍攝L4彗星，也看到了這個(gè)云狀發(fā)光物，樣子有點(diǎn)像水母，感覺(jué)它沒(méi)有移動(dòng)，只是在慢慢擴(kuò)散，10分鐘左右就慢慢變淡散開(kāi)了。

山東泰安的一位天文愛(ài)好者許陽(yáng)當(dāng)時(shí)用SONY數(shù)碼相機(jī)，曝光25秒拍下了這次不明發(fā)光物的照片。當(dāng)時(shí)許陽(yáng)正低頭擺弄相機(jī)，突然抬頭看見(jiàn)的，形狀像水母或骷髏。這水母狀發(fā)光物好像是突然出現(xiàn)的，沒(méi)什么聲音，當(dāng)時(shí)天空并無(wú)其他云霧之類。發(fā)光物的方向大致是西方，白色，飄浮在半空中。沒(méi)有移動(dòng)，只是擴(kuò)散。本刊隨后將刊發(fā)王思潮先生關(guān)于這次事件的分析文章。

銀河周圍的流氓黑洞

銀河周圍可能隱藏著多達(dá)2000個(gè)流氓黑洞，它們是在幾十億年前銀河形成期間被拋入深空的。

美國(guó)加州大學(xué)圣克魯茲分校的一個(gè)科研組對(duì)星系的形成過(guò)程進(jìn)行電腦模擬，結(jié)果顯示我們的銀河可能被這種饑不擇食的太空現(xiàn)象團(tuán)團(tuán)圍住。隨著原星系彼此相撞在一起，并發(fā)生合并，它們中心的黑洞也會(huì)合并在一起，最終形成一個(gè)質(zhì)量是我們太陽(yáng)數(shù)百萬(wàn)倍的超大質(zhì)量黑洞。然而，當(dāng)這些初始星系發(fā)生互動(dòng)，產(chǎn)生引力波時(shí)，黑洞之間的碰撞會(huì)導(dǎo)致一個(gè)年輕黑洞被撞飛，脫離寄主星系，黑洞的多少主要取決于撞擊環(huán)境。

由于所有傳感器都無(wú)法觀測(cè)到黑洞，因此人們只能通過(guò)觀察它與周圍環(huán)境發(fā)生的引力互動(dòng)來(lái)推測(cè)它的存在。然而該科研組模擬的大部分流氓黑洞都無(wú)法被發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗鼈冎車緵](méi)有東西可以互動(dòng)。不過(guò)，美國(guó)哈佛大學(xué)的艾維·利伯稱，其他一些黑洞可能仍攜帶著少量恒星簇和一些暗物質(zhì)，因此原則上來(lái)說(shuō)盡管它們非常昏暗，但通過(guò)當(dāng)前或者是未來(lái)的技術(shù)也許就能觀測(cè)到它們。奇特行星的兩個(gè)太陽(yáng)

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，科學(xué)家認(rèn)為，他們已經(jīng)在特別遙遠(yuǎn)的一個(gè)星系里，捕捉到一顆行星圍繞兩個(gè)太陽(yáng)運(yùn)行的第一張圖。

一個(gè)法國(guó)天文學(xué)家科研組認(rèn)為，編號(hào)為2MASS0103（AB）b的天體可能就像《星球大戰(zhàn)》里虛構(gòu)的塔圖因星球。法國(guó)格勒諾布爾約瑟夫傅立葉大學(xué)的菲利普·達(dá)拉姆及其同事發(fā)現(xiàn)，這個(gè)巨大天體在2002年—2012年運(yùn)行了相當(dāng)遠(yuǎn)的一段距離。他們認(rèn)為，這顆行星的運(yùn)行軌道距離雙子星大約有125億千米。它距離它的主星非常近，很有可能正是雙子星周圍的塵埃盤形成了該天體，很多行星都是這么誕生的。但是2MASS0103（AB）b的質(zhì)量是木星的12倍～14倍，位于行星和降級(jí)恒星褐矮星之間的分界線上。達(dá)拉姆說(shuō)：“它可能是一顆有史以來(lái)形成的最大的行星，或者是你能想象出的質(zhì)量最輕的恒星。”