/ 史上最长γ射线暴
γ射线暴(GRB)是自然界中最令人费解的现象之一。尽管天文学家已经发现了大约1.5万例该现象,而且每天都能发现新的,但它们仍然很神秘。它们是宇宙中最明亮、能量最大的爆炸,通常只持续几毫秒或几分钟,其中极少数能延续数小时。
持续时间超过两秒的γ射线暴通常源自超新星爆发——当大质量恒星走到生命尽头坍缩成黑洞时,它们会产生高能喷流,其速度接近光速。
2025年7月2日,天文学家突然发现了一起持续了7个小时的γ射线暴GRB 250702B,这是有史以来观测到的最长γ射线暴,其持续时间几乎是第二名的两倍。事实上,γ射线暴持续时间过长,以至于没有望远镜能够独立全程追踪。
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于是,科学家们使用了多台望远镜来寻找源头。凯克(Keck)望远镜、双子(Gemini)望远镜和甚大望远镜(VLT)都表明它来自一个遥远的星系。哈勃望远镜(Hubble)证实了这一点,并帮助天文学家了解其本质——哈勃数据显示,要么有两个星系合并,要么有条星系的暗尘带将核心分成了两部分。更细致的研究则交给韦布(JWST)空间望远镜:GRB 250702B穿透尘埃带,在星系中熠熠发光。
GRB 250702B非常强大,其能量相当于1000个太阳持续闪耀100亿年所释放的能量。同样令人惊叹的是,该星系规模惊人,质量是银河系的两倍多;距离我们极其遥远,其爆炸产生的光线早在约80亿年前就开始向外传播——而那时太阳系尚未形成。
格雷尔斯雨燕天文台(The Swift Observatory)、钱德拉天文台(Chandra Observatory)和核分光望远镜阵(NuSTAR observatories)在γ射线暴爆发后持续监测其X射线辐射,并发现了爆发后长达两天的快速耀斑活动。这表明,黑洞在初始爆发后还在“吃吃吃”,至少持续进食了数日。
目前,这场史上最持久伽马射线暴的成因仍不明朗。看来,宇宙又向我们抛出了一个谜题。相关研究已发表在The Astrophysical Journal Letters上。
来源 / https://phys.org/news/2025-12-longest-grb-intriguing-puzzle.html
/ 清洁室细菌:
我死了?我装的
最近一项新研究表明,有种细菌能够进入极端的休眠状态(本质上就是“装死”),以便在地球上一些最干净的环境中生存。
清洁室细菌(Tersicoccus phoenicis)是一种罕见的细菌,它存在于组装航天器的最干净(也最不利于生命存活)的房间里。不过,即使环境改善,这种细菌仍能保持休眠状态,因此很难通过标准的灭菌检查检测出来。这种生物不形成孢子(这一特征通常与极端耐受性相关),只依靠超低代谢状态就能在极端严酷的环境中存活,可见它的顽强生命力。
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这一发现可能会重塑科学家关于航天器上微生物生存方式的认知,并改变太空任务。毕竟,在航天器中防止污染很重要,因为这既能保障航天任务安全,又能确保在太阳系其他地方发现的生命迹象具有可信度。
不过,这项研究并不一定意味着地球上的微生物可以在火星上生存——其实,任何直接暴露在火星表面的东西都不太可能存活。但如果是在火星地表裂缝、多孔风化层或岩石下方,那倒是有点可能。相关研究已发表在Microbiology Spectrum。
来源 / https://phys.org/news/2025-12-bacteria-wont-nasa-playing-dead.html
/ 藏在星星“歌声”
里的往事
最近,天文学家通过聆听一颗遥远红巨星的天体“歌声”,揭开了它动荡的过去。这颗恒星亮度的细微变化表明,它可能曾与另一颗恒星相撞、合并,这场爆炸性事件使其开始高速自转。如今,它正围绕盖亚BH2系统中一个安静的黑洞运行。
借助凌星系外行星巡天卫星(TESS)的数据,天文学家探测到盖亚BH2伴星上微弱的“恒星震动”。正如地震波能揭示出地球的内部结构一样,恒星振动使科学家得以窥见恒星表层之下的情况。
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最大的惊喜来自这颗恒星的构成——它被归类为“α元素富集星”,这意味着其富含通常存在于古老恒星中的重元素,表明它应该颇为古老。然而,通过振动分析,科学家发现它实际仅有约50亿岁,如此年轻的恒星不可能刚形成时就具备了这些化学特征。
年轻的年龄与古老的化学特征表明,这颗恒星并非孤立演化而成,它很可能通过合并或在黑洞形成时吸积物质获得了额外伴星的质量。此外,地面望远镜的长期观测显示,这颗恒星自转周期仅398天,远超同龄孤立红巨星的预期转速。
未来,TESS对盖亚BH2的观测将让科学家们更仔细地观察它的恒星振动,并可能确认它是否通过合并而成,帮助解开这些安静的黑洞对是如何形成的。科学家们将更细致地研究这颗恒星,进而揭示它的起源之谜。相关研究已发表在The Astronomical Journal上。
来源 / https://phys.org/news/2025-11-starquakes-reveal-red-giant-turbulent.html#google_vignette
/ 先有生命还是先有硫?
地球大气层对生命起源的贡献可能比我们之前认为的要大——最近一项研究显示,数十亿年前,地球早期大气层可能已经产生了含硫分子,而这些分子是生命形成的关键成分。这一发现挑战了一个长期存在的理论,即这些含硫分子是在生命已经形成之后才出现的。
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与碳元素相似,硫是构成所有生命体(从单细胞细菌到人类)的必需元素,它存在于某些氨基酸中——而这些氨基酸正是蛋白质的基本组成单元。虽然年轻的地球大气中含有硫元素,但科学家们一直认为有机硫化合物是后来作为生命系统的产物出现的。在此前对早期地球的模拟实验中,科学家要么未能在生命存在之前检测到大量的硫生物分子,要么只能在特殊条件下合成这些分子——而此类条件在地球上不可能普遍存在。
因此,当詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)在名为K2-18b的行星上探测到二甲基硫化物(一种在地球上由海藻产生的有机硫化合物)时,许多人认为这可能是生命存在的迹象。但也有研究指出,在实验室中仅使用光和普通大气气体就能制造出二甲基硫化物,说明这种分子可在无生命环境中生成。
这次,研究人员将光线照射到含有甲烷、二氧化碳、硫化氢和氮的气体混合物上,模拟生命出现前的地球大气。研究发现,模拟实验产生了一整套含硫生物分子,比如半胱氨酸、牛磺酸,以及辅酶M,一种对新陈代谢至关重要的化合物。
研究小组表示,这些在地球大气中形成的生物分子可能随着雨水落到了地面或海洋上,从而为生命起源提供了助力。相关研究已发表在Proceedings of the National Academy of Sciences上。
来源 / https://phys.org/news/2025-11-possibility-life-ancient-skies-ingredients.html
/ 紫金山天文台发布
月球时间历表产品
近日,中国科学院紫金山天文台正式发布首个可用的数值月球时间历表产品LTE440,解决了月球与地球时间转换中长期存在的“精度低、计算繁、使用难”三大难题,并实现了月球时间的可回溯性。相关研究成果已发表在Astronomy and Astrophysics上,LTE440产品也已在线公开发布。
当前,月球标准时间的定义是国际热点议题,但尚未形成定论,并成为各航天强国争夺的焦点。定义和构建月球标准时间的关键环节之一,是明确月球坐标时与太阳系质心力学时之间的对应关系。由此,月球标准时间才能与地球时、协调世界时相互转换,满足国际计量局关于月球标准时间必须与地球时间具有可回溯性的定义准则。然而,月球坐标时与质心力学时之间的转换,是由月球极为复杂的多体运动以及太阳系中所有天体施加在月球上的动态引力场共同决定的。国际上现有的转换公式都采用级数近似理论,导致计算结果精度低、计算过程繁琐,且缺少可直接使用的产品,造成用户实际使用困难。
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紫金山天文台研究团队利用目前精度最高的行星、月球、小行星和柯伊伯带天体轨道信息,实现了月球坐标时与质心力学时的精确转换,其累积误差即使在1000年后也不超过1/20000000秒,解决了“精度低”的问题。此外,该团队还专门开发了端到端的软件包产品,用户仅需一步操作即可获得月球坐标时的精确转换结果,解决了“计算繁”和“使用难”的问题。
图为在多种相对论时间尺度下,从1950年至2030年间太阳系质心坐标时、质心力学时和月球坐标时相对于地球时的变化关系。
来源 / http://pmo.cas.cn/xwdt2019/kyjz2019/202512/t20251221_8030692.html