【锦屏深地核天体物理实验揭示古老恒星钙丰度之谜】中国锦屏地下实验室(CJPL),是目前世界上最深的地下实验室,垂直岩石覆盖达2400米,可将宇宙射线通量降到地面水平的千万分之一至亿分之一。在这里,北师大核科学与技术学院的科研团队,取得了一系列世界领先的原创性成果,实现了国际核天体物理直接测量的最大曝光量、最宽能量范围、最高灵敏度和最低本底环境。
北京师范大学教授何建军团队经过几年艰苦攻关,成功研制出目前耐辐照能力最强的氟注入靶,解决了“卡脖子”的关键技术问题,并在锦屏深地直接测量了天体关键核反应截面,揭示了古老恒星钙元素的丰度之谜。近日,相关成果https://t.cn/A6oCQzMZ 刊发于《自然》杂志。
论文第一通讯作者何建军告诉《中国科学报》,锦屏深地所需的束流强度比之前地面实验所用的要强100倍左右,因此,之前利用传统方法制作的靶根本无法满足锦屏深地的实验需求,此次研制的注入靶解决了这一关键技术问题,为锦屏深地实验的成功奠定了坚实的基础并积累了宝贵的经验。
2014年,澳大利亚天文学家利用望远镜观测到了一颗宇宙中迄今最古老的红巨星,仅观测到锂、碳、镁和钙元素,但没有观测到铁元素,因此称其为极贫金属星(编号SMSS0313-6708)。它诞生于大爆炸后一亿年左右,由第一代星的超新星爆发形成的星云组成。然而,它的钙元素起源问题至今仍然是一个谜。
天体理论认为,这些钙元素可能来源于碳氮氧循环的突破反应。但是,氟辐射俘获质子的突破反应在天体物理感兴趣的能区尚无实验数据,导致当前恒星演化模型难以解释天文观测数据。对于第一代星典型温度(约为1亿摄氏度)环境下发生的热核反应,其有效伽莫夫能量远低于库仑势垒,反应截面极低。在地面实验室由于宇宙射线本底的干扰,人们一直无法对该反应进行伽莫夫能区的直接测量。
团队于2021年初,利用锦屏深地核天体物理装置(JUNA)提供的强流质子束成功将该氟俘获质子的突破反应从之前的240千电子伏特一直向下推进至186千电子伏特,触碰到了第一代星感兴趣的伽莫夫能区,并幸运地在225千电子伏特发现了一个新的共振。
在第一代星最感兴趣的一亿摄氏度温度附近,新共振的发现使得该突破反应的反应率比之前NACRE数据库中的推荐值大了5.4~7.4倍,并且将之前该温度附近的反应率不确定度从几个数量级缩小至50%左右,极大地降低了该反应率在天体网络计算中所引起的误差。
同时,与天体物理学家合作,研究了新反应率在第一代星中的影响,计算表明该反应从碳氮氧循环突破出去的概率比之前预想的要大7倍左右,解释了第三星族恒星SMSS0313-6708中观测到的钙丰度问题。
更具有深远意义的是,新的反应率数据强有力地支持了第一代星的弱超新星爆模型,排除了其他天体模型的可能性。另外,在一千万摄氏度的温度环境下,新反应率比之前推荐的要大200倍左右,因此对于低温环境下的恒星演化必将产生重要的影响,等待人们开展进一步的研究。毫无疑问,本工作将为詹姆斯·韦布望远镜(JWST)未来观测目标提供可靠的核物理输入量。
作为JUNA实验装置的首批成果之一,该突破反应实验的成功开展证明JUNA全面具备了进行深地核天体物理研究的能力。
《自然》审稿人认为,“这是一个巨大的实验成功。这为未来的核天体物理学研究提供了新途径。这项研究结果会引起核天体物理学界的强烈兴趣,包括实验物理学、恒星建模以及观测等。这一结果毫无疑问值得发表”。
2006年诺贝尔物理奖获得者、JWST的首席科学家约翰·马瑟来函祝贺说“祝贺你们的新测量,我觉得它们相当重要”。
据悉,JUNA实验装置由中国原子能科学研究院牵头,联合中科院近代物理研究所、北京师范大学、清华大学等科研单位于2020年底深地建成出束。https://t.cn/A6oCQzMw
北京师范大学教授何建军团队经过几年艰苦攻关,成功研制出目前耐辐照能力最强的氟注入靶,解决了“卡脖子”的关键技术问题,并在锦屏深地直接测量了天体关键核反应截面,揭示了古老恒星钙元素的丰度之谜。近日,相关成果https://t.cn/A6oCQzMZ 刊发于《自然》杂志。
论文第一通讯作者何建军告诉《中国科学报》,锦屏深地所需的束流强度比之前地面实验所用的要强100倍左右,因此,之前利用传统方法制作的靶根本无法满足锦屏深地的实验需求,此次研制的注入靶解决了这一关键技术问题,为锦屏深地实验的成功奠定了坚实的基础并积累了宝贵的经验。
2014年,澳大利亚天文学家利用望远镜观测到了一颗宇宙中迄今最古老的红巨星,仅观测到锂、碳、镁和钙元素,但没有观测到铁元素,因此称其为极贫金属星(编号SMSS0313-6708)。它诞生于大爆炸后一亿年左右,由第一代星的超新星爆发形成的星云组成。然而,它的钙元素起源问题至今仍然是一个谜。
天体理论认为,这些钙元素可能来源于碳氮氧循环的突破反应。但是,氟辐射俘获质子的突破反应在天体物理感兴趣的能区尚无实验数据,导致当前恒星演化模型难以解释天文观测数据。对于第一代星典型温度(约为1亿摄氏度)环境下发生的热核反应,其有效伽莫夫能量远低于库仑势垒,反应截面极低。在地面实验室由于宇宙射线本底的干扰,人们一直无法对该反应进行伽莫夫能区的直接测量。
团队于2021年初,利用锦屏深地核天体物理装置(JUNA)提供的强流质子束成功将该氟俘获质子的突破反应从之前的240千电子伏特一直向下推进至186千电子伏特,触碰到了第一代星感兴趣的伽莫夫能区,并幸运地在225千电子伏特发现了一个新的共振。
在第一代星最感兴趣的一亿摄氏度温度附近,新共振的发现使得该突破反应的反应率比之前NACRE数据库中的推荐值大了5.4~7.4倍,并且将之前该温度附近的反应率不确定度从几个数量级缩小至50%左右,极大地降低了该反应率在天体网络计算中所引起的误差。
同时,与天体物理学家合作,研究了新反应率在第一代星中的影响,计算表明该反应从碳氮氧循环突破出去的概率比之前预想的要大7倍左右,解释了第三星族恒星SMSS0313-6708中观测到的钙丰度问题。
更具有深远意义的是,新的反应率数据强有力地支持了第一代星的弱超新星爆模型,排除了其他天体模型的可能性。另外,在一千万摄氏度的温度环境下,新反应率比之前推荐的要大200倍左右,因此对于低温环境下的恒星演化必将产生重要的影响,等待人们开展进一步的研究。毫无疑问,本工作将为詹姆斯·韦布望远镜(JWST)未来观测目标提供可靠的核物理输入量。
作为JUNA实验装置的首批成果之一,该突破反应实验的成功开展证明JUNA全面具备了进行深地核天体物理研究的能力。
《自然》审稿人认为,“这是一个巨大的实验成功。这为未来的核天体物理学研究提供了新途径。这项研究结果会引起核天体物理学界的强烈兴趣,包括实验物理学、恒星建模以及观测等。这一结果毫无疑问值得发表”。
2006年诺贝尔物理奖获得者、JWST的首席科学家约翰·马瑟来函祝贺说“祝贺你们的新测量,我觉得它们相当重要”。
据悉,JUNA实验装置由中国原子能科学研究院牵头,联合中科院近代物理研究所、北京师范大学、清华大学等科研单位于2020年底深地建成出束。https://t.cn/A6oCQzMw
#网剧一闪一闪亮星星[超话]#
闪星这张破亿海报绝!了!!
之前只觉得海报很好看
万星 灯塔 星星✨烟花 荧光海滩
各大元素都齐了,配色也很美
后来发现大写的“1”里面还有北斗七星
我以为这已经够惊艳了……
今天发现,右下角的那一颗星⭐️不简单!!它就在林北星身后不远处,她一转身就能看到,其实就是隐喻着『全世界在你身后』,张万森正如那颗星,一直在她身后默默守护。不光如此,顺着林北星指的方向看去,这『一星』又与『一亿』交相辉映,意为『一心一意』
我:这是哪位官方小姐姐做的海报啊,也太用心了吧(爆哭 ˃̣̣̥᷄⌓˂̣̣̥᷅)
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我:这是哪位官方小姐姐做的海报啊,也太用心了吧(爆哭 ˃̣̣̥᷄⌓˂̣̣̥᷅)
金字塔建造之谜终于破解了,不得不服古人的脑洞!
世界第七大奇迹之称的埃及金字塔,距今已经有4000多年历史了,其中最著名的胡夫金字塔高达146.5米,每边长230米,整个陵墓是用230万块巨石建成。如此庞大的工程,埃及人是如何完成的?
作为史前文明的见证,数百年来,金字塔的奥秘,一直困扰着人们!
2013年考古学家在红海边缘发现了一块胡夫时代的莎草纸,经过研究发现这块莎草纸是当时一位金字塔建造者留下的日记,有人根据破解内容推断,建造金字塔的石头是通过尼罗河水路运送到吉萨的!
但经过实地考察后人们发现,该说法根本行不通,考察人员利用现代铁镐和斧头,拆下一块3吨重的石头就花了半天时间,如果要开采230万块则需要10年以上的时间才能完成!而这仅仅只是开采,在金字塔中每层石块都大小统一,并且石块完美到连一张卡都插不进去,这种开采工艺放到现在也很难做到!
其次,金字塔中还有很多重达百吨的巨石,这种石头水运、木船根本承受不住,而利用人力去拉石头,一块3吨重的石头需要40名苦力,比如阿斯旺方碑这样的花岗岩一块就重达1200吨,至少要用12000人加9000头牛才能拉得动,更何况还要把这些石头抬到50-100米的高处,难道真有外星人在帮他们?
一位考察人员在金字塔中意外发现,一根完美镶嵌在墙壁中的木头四周没有一点空隙,这种情况只有在石头软化时插入才会形成,为了证实这些石头像混凝土一样都是浇筑制成的,考察人员对金字塔进行了谷地磁测量,在自然界中每块石头磁极方向都不同,而对金字塔测量后发现所有石头都具有相同的磁北,这个结果也将进一步证实建造金字塔所用的石材是浇筑制成。
与此同时,考察人员还发现埃及的粘土石灰岩储量达到数百万立方米,这种石灰石与高岭土的白色粘土混合后,加入水便产生化学反应,几小时后就变成金字塔覆盖石一样坚硬的石块。
既然解决了建造金字塔所用的石材,那么接下来最难的一步开始了,埃及人是如何结合π和黄金比例等4种通常数,从一亿多种选择中找到了金字塔最完美的样子。
金字塔完美到什么程度呢?只要移动50厘米,整座金字塔就会消失!再对比现在的建筑,金字塔只有1厘米的误差。而且在国王入葬后,猎户星座正好从竖井中直达国王墓室,而中墓也指向天狼星,这两颗星记载了金字塔建造日期,在公元前2550年到公元前2560年。
那么埃及人又是如何知道这些复杂的公式的呢?原来,每年尼罗河会淹没田野,土地连续3个月无法使用,停止工作的埃及人躲在山上的旱地无聊中学会了数数,他们疯狂测量身边的物体,在一次测量中,他们发现无论圆盘有多大,最终得到的数字都含有3、1、4,他们认为这个数字很重要便记录了下来。
在数年后,埃及人开始计划建造胡夫金字塔,他们将所拥有的知识都融入到这座金字塔中,施工地点选择了吉萨高地,这里有足够的粘土、石灰石,但制造混凝土时需要大量的水,于是他们将时间定在尼罗河洪水开始,清晨洪水达到山脚,早已等待的工人利用螺旋泵将水运向制造混凝土区。
这里的工人一队挖掘石灰石,一队进行混合,然后再将混合好的泥土通过阀门运到磨具中,每一层都按照提前设计的模具进行浇筑,到了金字塔最复杂的竖井时,他们每隔几米就会停下来进行测量,以保证最亮的天狼星能直通墓室。
当墓室建好后,就开始封闭下面几层通道,最后即将完工时,国王和建筑师会站在最顶处取下模具为金字塔揭开面纱。等国王去世后,工人将其放入墓室,并把最后的隧道进行填补,这样胡夫金字塔就完成了。
世界第七大奇迹之称的埃及金字塔,距今已经有4000多年历史了,其中最著名的胡夫金字塔高达146.5米,每边长230米,整个陵墓是用230万块巨石建成。如此庞大的工程,埃及人是如何完成的?
作为史前文明的见证,数百年来,金字塔的奥秘,一直困扰着人们!
2013年考古学家在红海边缘发现了一块胡夫时代的莎草纸,经过研究发现这块莎草纸是当时一位金字塔建造者留下的日记,有人根据破解内容推断,建造金字塔的石头是通过尼罗河水路运送到吉萨的!
但经过实地考察后人们发现,该说法根本行不通,考察人员利用现代铁镐和斧头,拆下一块3吨重的石头就花了半天时间,如果要开采230万块则需要10年以上的时间才能完成!而这仅仅只是开采,在金字塔中每层石块都大小统一,并且石块完美到连一张卡都插不进去,这种开采工艺放到现在也很难做到!
其次,金字塔中还有很多重达百吨的巨石,这种石头水运、木船根本承受不住,而利用人力去拉石头,一块3吨重的石头需要40名苦力,比如阿斯旺方碑这样的花岗岩一块就重达1200吨,至少要用12000人加9000头牛才能拉得动,更何况还要把这些石头抬到50-100米的高处,难道真有外星人在帮他们?
一位考察人员在金字塔中意外发现,一根完美镶嵌在墙壁中的木头四周没有一点空隙,这种情况只有在石头软化时插入才会形成,为了证实这些石头像混凝土一样都是浇筑制成的,考察人员对金字塔进行了谷地磁测量,在自然界中每块石头磁极方向都不同,而对金字塔测量后发现所有石头都具有相同的磁北,这个结果也将进一步证实建造金字塔所用的石材是浇筑制成。
与此同时,考察人员还发现埃及的粘土石灰岩储量达到数百万立方米,这种石灰石与高岭土的白色粘土混合后,加入水便产生化学反应,几小时后就变成金字塔覆盖石一样坚硬的石块。
既然解决了建造金字塔所用的石材,那么接下来最难的一步开始了,埃及人是如何结合π和黄金比例等4种通常数,从一亿多种选择中找到了金字塔最完美的样子。
金字塔完美到什么程度呢?只要移动50厘米,整座金字塔就会消失!再对比现在的建筑,金字塔只有1厘米的误差。而且在国王入葬后,猎户星座正好从竖井中直达国王墓室,而中墓也指向天狼星,这两颗星记载了金字塔建造日期,在公元前2550年到公元前2560年。
那么埃及人又是如何知道这些复杂的公式的呢?原来,每年尼罗河会淹没田野,土地连续3个月无法使用,停止工作的埃及人躲在山上的旱地无聊中学会了数数,他们疯狂测量身边的物体,在一次测量中,他们发现无论圆盘有多大,最终得到的数字都含有3、1、4,他们认为这个数字很重要便记录了下来。
在数年后,埃及人开始计划建造胡夫金字塔,他们将所拥有的知识都融入到这座金字塔中,施工地点选择了吉萨高地,这里有足够的粘土、石灰石,但制造混凝土时需要大量的水,于是他们将时间定在尼罗河洪水开始,清晨洪水达到山脚,早已等待的工人利用螺旋泵将水运向制造混凝土区。
这里的工人一队挖掘石灰石,一队进行混合,然后再将混合好的泥土通过阀门运到磨具中,每一层都按照提前设计的模具进行浇筑,到了金字塔最复杂的竖井时,他们每隔几米就会停下来进行测量,以保证最亮的天狼星能直通墓室。
当墓室建好后,就开始封闭下面几层通道,最后即将完工时,国王和建筑师会站在最顶处取下模具为金字塔揭开面纱。等国王去世后,工人将其放入墓室,并把最后的隧道进行填补,这样胡夫金字塔就完成了。
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