
8月12日(星期二)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:
《科学》网站(www.science.org)
在几乎所有星系中心都存在超大质量黑洞,它们是时空中的深渊,连光也无法逃脱。天文学家近期开发出一种新方法,能更精确测量遥远星系中黑洞的质量,并可能发现了迄今最大质量的黑洞。该黑洞位于约50亿光年外,质量达太阳的360亿倍,相关研究发表于英国《皇家天文学会月报》(MNRAS)。
通常,黑洞质量可通过观测周围恒星或气体云的绕行速度推算。例如,银河系中心的“人马座A”质量约为太阳的400万倍,这一成果曾助力研究者获得2020年诺贝尔物理学奖。然而,对于15亿光年外的星系,望远镜难以分辨黑洞附近的恒星运动。
部分黑洞吞噬周围物质时会形成明亮的“活动星系核(AGN)”,其光谱特征可用于估算质量,但该方法依赖假设,误差较大。为提升精度,研究团队转向引力透镜技术,分析了已知最大质量星系“宇宙马蹄铁”。该星系因引力扭曲背景星系光线而形成马蹄铁状光弧,其变形程度可揭示前景星系的质量分布。
团队结合哈勃太空望远镜和欧洲甚大望远镜的光谱数据,测量了星系核心区域恒星的运动速度,并建立计算机模型,最终将黑洞质量误差控制在±35%以内。此前通过AGN方法测得的黑洞质量误差可能高达十倍,例如两个号称400亿太阳质量的黑洞。
未来,欧洲“欧几里得”空间观测站、中国空间站望远镜及欧洲“极大望远镜”等设备有望进一步拓展观测范围,验证星系与黑洞质量关系的演化。另一项基于美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究也已展开,团队通过引力透镜放大的星系图像,测算出一个60亿太阳质量的黑洞。这类新方法正推动黑洞研究进入更精确的时代。
《科学通讯》网站(www.sciencenews.org)
从海鲜废料到奢侈品:科学家用蛤蜊废丝重现千年黄金织物
如纺金般闪耀的海丝面料,据传可能启发了希腊神话中金羊毛传说。这种丝绸源自地中海巨型蛤蜊(Pinna nobilis)的足丝纤维,但因该物种濒危,传统工艺面临失传。如今,韩国浦项科技大学的科学家通过回收食用蛤蜊(Atrina pectinata)的废弃足丝,成功复刻了这一传奇织物,并揭示了其金色光泽的分子机制。相关研究发表于《先进材料》(Advanced Materials)。
传统海丝的制作可追溯至公元二世纪,其工艺包括采集、海水冲洗、淡水脱盐、晾干梳理,再经柠檬汁浸泡以增强光泽。然而,随着地中海巨蛤被欧盟列为保护物种,这一原料来源被切断。
研究团队发现,韩国食用蛤蜊的足丝与濒危物种的纤维特性高度相似,且其足丝通常作为废弃物被丢弃。通过复刻传统工艺,团队成功用食用蛤蜊纺出与原始海丝几乎无异的金丝。瑞士巴塞尔自然历史博物馆的研究人员指出,这一发现早有民间实践印证,意大利织工曾独立尝试过类似方法。
进一步研究发现,海丝的金色光泽源于其独特的球状蛋白质结构,而非传统动物纤维的线性蛋白。这些蛋白质自组装成纳米纤维束,通过光干涉效应产生虹彩。柠檬酸处理能去除足丝中的铁离子,使金色显现,且这种色素稳定性极高,可保持千年不褪色。
该研究不仅为复兴海丝工艺提供了替代方案,还可能推动无毒金色颜料在纺织、化妆品等领域的应用。
《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)
科幻成真?复旦科学家规划“光帆飞船”探秘黑洞
这听起来像科幻场景:一艘重量不超过回形针的微型航天器,由激光推进,以接近光速飞向黑洞,执行验证物理定律的任务。尽管技术尚未成熟,但科学家认为这一设想有望在未来几十年内实现。
根据复旦大学意大利籍天体物理学家柯斯莫·班比(Cosimo Bambi)发表在Cell Press期刊《iScience》上的研究,该任务需解决两大难题:定位近地黑洞和开发耐航探测器。现有理论推测,距地球20至25光年处可能存在黑洞,但其探测依赖间接观测手段,如分析黑洞对周围恒星和光线的影响。科学家预计,未来十年内有望发现目标。
传统化学燃料航天器无法胜任此任务,而克级纳米探测器(含微型芯片和光帆)或为关键。地基激光可通过光子冲击光帆,将探测器加速至光速的三分之一。按此速度,探测器约70年抵达黑洞,数据传回还需20年,全程约为80至100年。
任务的核心科学目标是验证黑洞的“事件视界”是否存在,探索极端环境下的物理定律变化,以及检验广义相对论的普适性。目前,仅激光系统造价就高达1万亿欧元,且纳米探测器技术尚未突破,但技术进步可能在未来30年缩小差距。
回顾科学史,引力波探测和黑洞成像也曾被视为不可能,但最终成为现实。这项研究或将为人类认识宇宙开启新篇章。
《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)
生育奇迹背后的科学:人类卵子的超长待机之谜
科学家对100多枚新鲜捐赠的卵子进行研究,发现减缓蛋白质分解能减少有害副产物,从而保护卵子DNA。此外,卵子在排卵前会进行“大扫除”,排出废物并重新排列关键成分,以维持质量。
人类卵子是人体中寿命最长的细胞之一,可休眠数十年。最新发表于《EMBO期刊》的研究揭示,卵子在成熟过程中会主动降低内部废物处理机制的活性。这种代谢抑制可能是进化形成的适应策略,旨在长期维持低耗能状态,减少细胞损伤。
女性出生时携带一两百万未成熟卵子,到更年期时仅剩数百枚,每个卵子需保持完好状态可长达50年。研究发现,卵子通过减少蛋白质循环速度,限制活性氧(ROS)的产生,从而防止DNA和细胞膜受损。这一机制与早期研究一致,表明卵子采用多重策略降低代谢活性,实现长期自我保护。
研究由巴塞罗那基因组调控中心(CRG)团队主导,他们从21位健康捐赠者处收集了100多枚卵子,其中70枚为成熟卵子,30枚为未成熟卵母细胞。通过活体成像技术,科学家观察到卵子在排卵前会将溶酶体排出细胞,同时线粒体和蛋白酶体向细胞边缘迁移,这一现象此前未被发现。
目前,大多数实验室研究依赖体外成熟的卵子,但这些卵子常表现异常,可能导致试管婴儿(IVF)成功率降低。新研究为改善IVF技术提供了新思路,例如维持卵子的天然低代谢状态,而非盲目使用代谢增强补充剂。
未来,研究团队计划进一步分析高龄女性和IVF失败案例中的卵子,探索细胞废物处理机制是否随年龄或疾病衰退。这一发现不仅揭示了卵子长寿的奥秘,也可能为生殖医学带来突破。(刘春)