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　　超越想象!科學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最龐大黑洞，質(zhì)量達(dá)太陽(yáng)360億倍

　　在幾乎所有星系中心都存在超大質(zhì)量黑洞，它們是時(shí)空中的深淵，連光也無(wú)法逃脫。天文學(xué)家近期開(kāi)發(fā)出一種新方法，能更精確測(cè)量遙遠(yuǎn)星系中黑洞的質(zhì)量，并可能發(fā)現(xiàn)了迄今最大質(zhì)量的黑洞。該黑洞位于約50億光年外，質(zhì)量達(dá)太陽(yáng)的360億倍，相關(guān)研究發(fā)表于英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》(MNRAS)。

　　通常，黑洞質(zhì)量可通過(guò)觀測(cè)周?chē)阈腔驓怏w云的繞行速度推算。例如，銀河系中心的“人馬座A”質(zhì)量約為太陽(yáng)的400萬(wàn)倍，這一成果曾助力研究者獲得2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。然而，對(duì)于15億光年外的星系，望遠(yuǎn)鏡難以分辨黑洞附近的恒星運(yùn)動(dòng)。

　　部分黑洞吞噬周?chē)镔|(zhì)時(shí)會(huì)形成明亮的“活動(dòng)星系核(AGN)”，其光譜特征可用于估算質(zhì)量，但該方法依賴(lài)假設(shè)，誤差較大。為提升精度，研究團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向引力透鏡技術(shù)，分析了已知最大質(zhì)量星系“宇宙馬蹄鐵”。該星系因引力扭曲背景星系光線而形成馬蹄鐵狀光弧，其變形程度可揭示前景星系的質(zhì)量分布。

　　團(tuán)隊(duì)結(jié)合哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和歐洲甚大望遠(yuǎn)鏡的光譜數(shù)據(jù)，測(cè)量了星系核心區(qū)域恒星的運(yùn)動(dòng)速度，并建立計(jì)算機(jī)模型，最終將黑洞質(zhì)量誤差控制在±35%以?xún)?nèi)。此前通過(guò)AGN方法測(cè)得的黑洞質(zhì)量誤差可能高達(dá)十倍，例如兩個(gè)號(hào)稱(chēng)400億太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞。

　　未來(lái)，歐洲“歐幾里得”空間觀測(cè)站、中國(guó)空間站望遠(yuǎn)鏡及歐洲“極大望遠(yuǎn)鏡”等設(shè)備有望進(jìn)一步拓展觀測(cè)范圍，驗(yàn)證星系與黑洞質(zhì)量關(guān)系的演化。另一項(xiàng)基于美國(guó)宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的研究也已展開(kāi)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)引力透鏡放大的星系圖像，測(cè)算出一個(gè)60億太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞。這類(lèi)新方法正推動(dòng)黑洞研究進(jìn)入更精確的時(shí)代。

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　　從海鮮廢料到奢侈品：科學(xué)家用蛤蜊廢絲重現(xiàn)千年黃金織物

　　如紡金般閃耀的海絲面料，據(jù)傳可能啟發(fā)了希臘神話中金羊毛傳說(shuō)。這種絲綢源自地中海巨型蛤蜊(Pinna nobilis)的足絲纖維，但因該物種瀕危，傳統(tǒng)工藝面臨失傳。如今，韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)的科學(xué)家通過(guò)回收食用蛤蜊(Atrina pectinata)的廢棄足絲，成功復(fù)刻了這一傳奇織物，并揭示了其金色光澤的分子機(jī)制。相關(guān)研究發(fā)表于《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)。

　　傳統(tǒng)海絲的制作可追溯至公元二世紀(jì)，其工藝包括采集、海水沖洗、淡水脫鹽、晾干梳理，再經(jīng)檸檬汁浸泡以增強(qiáng)光澤。然而，隨著地中海巨蛤被歐盟列為保護(hù)物種，這一原料來(lái)源被切斷。

　　研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，韓國(guó)食用蛤蜊的足絲與瀕危物種的纖維特性高度相似，且其足絲通常作為廢棄物被丟棄。通過(guò)復(fù)刻傳統(tǒng)工藝，團(tuán)隊(duì)成功用食用蛤蜊紡出與原始海絲幾乎無(wú)異的金絲。瑞士巴塞爾自然歷史博物館的研究人員指出，這一發(fā)現(xiàn)早有民間實(shí)踐印證，意大利織工曾獨(dú)立嘗試過(guò)類(lèi)似方法。

　　進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，海絲的金色光澤源于其獨(dú)特的球狀蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，而非傳統(tǒng)動(dòng)物纖維的線性蛋白。這些蛋白質(zhì)自組裝成納米纖維束，通過(guò)光干涉效應(yīng)產(chǎn)生虹彩。檸檬酸處理能去除足絲中的鐵離子，使金色顯現(xiàn)，且這種色素穩(wěn)定性極高，可保持千年不褪色。

　　該研究不僅為復(fù)興海絲工藝提供了替代方案，還可能推動(dòng)無(wú)毒金色顏料在紡織、化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用。

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　　科幻成真?復(fù)旦科學(xué)家規(guī)劃“光帆飛船”探秘黑洞

　　這聽(tīng)起來(lái)像科幻場(chǎng)景：一艘重量不超過(guò)回形針的微型航天器，由激光推進(jìn)，以接近光速飛向黑洞，執(zhí)行驗(yàn)證物理定律的任務(wù)。盡管技術(shù)尚未成熟，但科學(xué)家認(rèn)為這一設(shè)想有望在未來(lái)幾十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

　　根據(jù)復(fù)旦大學(xué)意大利籍天體物理學(xué)家柯斯莫·班比(Cosimo Bambi)發(fā)表在Cell Press期刊《iScience》上的研究，該任務(wù)需解決兩大難題：定位近地黑洞和開(kāi)發(fā)耐航探測(cè)器。現(xiàn)有理論推測(cè)，距地球20至25光年處可能存在黑洞，但其探測(cè)依賴(lài)間接觀測(cè)手段，如分析黑洞對(duì)周?chē)阈呛凸饩€的影響。科學(xué)家預(yù)計(jì)，未來(lái)十年內(nèi)有望發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。

　　傳統(tǒng)化學(xué)燃料航天器無(wú)法勝任此任務(wù)，而克級(jí)納米探測(cè)器(含微型芯片和光帆)或?yàn)殛P(guān)鍵。地基激光可通過(guò)光子沖擊光帆，將探測(cè)器加速至光速的三分之一。按此速度，探測(cè)器約70年抵達(dá)黑洞，數(shù)據(jù)傳回還需20年，全程約為80至100年。

　　任務(wù)的核心科學(xué)目標(biāo)是驗(yàn)證黑洞的“事件視界”是否存在，探索極端環(huán)境下的物理定律變化，以及檢驗(yàn)廣義相對(duì)論的普適性。目前，僅激光系統(tǒng)造價(jià)就高達(dá)1萬(wàn)億歐元，且納米探測(cè)器技術(shù)尚未突破，但技術(shù)進(jìn)步可能在未來(lái)30年縮小差距。

　　回顧科學(xué)史，引力波探測(cè)和黑洞成像也曾被視為不可能，但最終成為現(xiàn)實(shí)。這項(xiàng)研究或?qū)槿祟?lèi)認(rèn)識(shí)宇宙開(kāi)啟新篇章。

　　《賽特科技日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站(https://scitechdaily.com)

　　生育奇跡背后的科學(xué)：人類(lèi)卵子的超長(zhǎng)待機(jī)之謎

　　科學(xué)家對(duì)100多枚新鮮捐贈(zèng)的卵子進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)減緩蛋白質(zhì)分解能減少有害副產(chǎn)物，從而保護(hù)卵子DNA。此外，卵子在排卵前會(huì)進(jìn)行“大掃除”，排出廢物并重新排列關(guān)鍵成分，以維持質(zhì)量。

　　人類(lèi)卵子是人體中壽命最長(zhǎng)的細(xì)胞之一，可休眠數(shù)十年。最新發(fā)表于《EMBO期刊》的研究揭示，卵子在成熟過(guò)程中會(huì)主動(dòng)降低內(nèi)部廢物處理機(jī)制的活性。這種代謝抑制可能是進(jìn)化形成的適應(yīng)策略，旨在長(zhǎng)期維持低耗能狀態(tài)，減少細(xì)胞損傷。

　　女性出生時(shí)攜帶一兩百萬(wàn)未成熟卵子，到更年期時(shí)僅剩數(shù)百枚，每個(gè)卵子需保持完好狀態(tài)可長(zhǎng)達(dá)50年。研究發(fā)現(xiàn)，卵子通過(guò)減少蛋白質(zhì)循環(huán)速度，限制活性氧(ROS)的產(chǎn)生，從而防止DNA和細(xì)胞膜受損。這一機(jī)制與早期研究一致，表明卵子采用多重策略降低代謝活性，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期自我保護(hù)。

　　研究由巴塞羅那基因組調(diào)控中心(CRG)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，他們從21位健康捐贈(zèng)者處收集了100多枚卵子，其中70枚為成熟卵子，30枚為未成熟卵母細(xì)胞。通過(guò)活體成像技術(shù)，科學(xué)家觀察到卵子在排卵前會(huì)將溶酶體排出細(xì)胞，同時(shí)線粒體和蛋白酶體向細(xì)胞邊緣遷移，這一現(xiàn)象此前未被發(fā)現(xiàn)。

　　目前，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室研究依賴(lài)體外成熟的卵子，但這些卵子常表現(xiàn)異常，可能導(dǎo)致試管嬰兒(IVF)成功率降低。新研究為改善IVF技術(shù)提供了新思路，例如維持卵子的天然低代謝狀態(tài)，而非盲目使用代謝增強(qiáng)補(bǔ)充劑。

　　未來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步分析高齡女性和IVF失敗案例中的卵子，探索細(xì)胞廢物處理機(jī)制是否隨年齡或疾病衰退。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了卵子長(zhǎng)壽的奧秘，也可能為生殖醫(yī)學(xué)帶來(lái)突破。(劉春)