太阳系外发现行星状星体
《深圳商报》2000年10月07日 - 12:48美国科学家在距离地球大约1200光年的一恒星区域内发现了18个行星状物体,但这些物体没有被束缚在任何恒星周围。
美国加州理工学院天文学家奥索里奥在新一期《科学》杂志上发表报告说,这是迄今发现的最大的独立的、自由漂移的行星状物体群,天文学家尚不知道如何来称呼它们。奥索里奥说,从这些星体的亮度和光谱特征可以看出它们的大孝温度和组成。
据悉,天文学家目前已发现了太阳系外有50颗行星,但所有这些行星都围绕中央恒星轨道运行。
美国科学家纳吉塔说,这一发现非常重要。它有可能改变行星形成的理论。
最后被发现的基本粒子
( http://news.21cn.com , 21CN 新新闻 )
新华社 报道今年7月21日,美国费米国家实验室宣布了一个曾令许多物理学家梦寐以求的发现:人们苦苦寻找了20多年的τ(陶子)中微子存在的直接证据终于被找到。这一重大发现,标志着粒子物理标准模型中所说的12个基本粒子已经全部被探测到。
22年寻找路
1978年,斯坦福大学物理学家马丁·佩尔和同事发现了τ轻子,在理论上这意味着τ中微子的存在,因为中微子是轻子的“前辈”。但是,由于τ中微子几乎没有质量,又不带电,且几乎不与周围物质相互作用,因而一直难寻踪迹。
1994年,两个“天才设计师”———加利福尼亚大学研究生维多里奥·保罗内和费米国家实验室物理学家拜伦·伦德伯格提出了建立“τ型中微子直接观测器”的构想,这一想法得到费米国家实验室的支持,并在两年后建成了观测器。
从1997年起,54位来自美国、日本、希腊和韩国的科学家在费米实验室合作探测τ中微子。他们用粒子加速器制造一股可能含有τ中微子的中微子束,然后让中微子束穿过“τ中微子直接观测器”内一个约1米长的铁板靶。这一铁板靶被两层感光乳剂夹着,感光乳剂类似于胶卷,能够“记录”粒子与铁原子核的相互作用。物理学家用3年时间从靶上的600多万个粒子轨迹中鉴定出了4个表征τ轻子存在和衰变的痕迹,这也是表明τ中微子存在的关键线索。τ轻子的痕迹被科学家拍摄下来,并在计算机中形成三维图像,其主要特征就是其轨迹里有个结,这是τ轻子在形成后迅速衰变的表现。据估算,几十万亿个τ中微子中只有1个与靶中的铁原子核相互作用并生成一个τ轻子。由此,科学家第一次找到了τ中微子存在的直接证据。
粒子物理标准模型
20世纪30年代,科学家发现原子核在衰变前后的能量不一致。瑞士物理学家泡利在1931年最先假设有种新粒子“窃走了”能量。后来的发现证明泡利的假设是正确的,物理学家费米遂将这种微小的中性粒子称为中微子。中微子质量可能只有电子的百万分之一,是亚原子粒子中“最腼腆”的粒子,因为它们无处不在、以光速飞奔,却几乎不与周围的物质作用。在自然界里,中微子产生于太阳内的放射性衰变过程,或者宇宙射线中。
中微子是基本粒子中的成员,分为三代。本世纪六七十年代,格拉肖、温伯格和萨拉姆三位科学家对基本粒子进行了分类,提出粒子物理学的框架是标准模型,即特质由12种基本粒子构成。它们包括6种夸克和6种轻子。夸克和轻子的大小不足原子的十亿分之一。
夸克包括下、上、奇、粲、底、顶,共6种。轻子分为三代,第一代包括电子、电子中微子;第二代包括μ(缪子)子和μ中微子;第三代包括τ子和τ中微子。第一代电子中微子和第二代μ中微子已分别在1956年和1962年通过实验被证实存在。
1982年,费米实验室的科学家用实验支持了τ中微子存在的假设。1989年,欧洲核子研究中心科学家证实τ中微子是标准模型中的第三个,也是最后一个轻中微子。
发现τ中微子的意义
美国加利福尼亚大学物理学家菲利普·雅格尔接受记者电话采访时说,发现τ中微子存在的直接证据具有重要意义,它使科学家对物质基本粒子有个完整认识。雅格尔是“τ中微子直接观测器”的建设者之一,观测器构想提出者之一维多里奥·保罗内曾是他带的研究生。雅格尔说:“由于我们现在有能力探测到τ中微子,我们就能够设计出将物理学带到超越标准模型层次的实验。在不久的将来,将诞生更加激动人心的中微子物理学。”
目前,研究人员正在测定中微子的质量,而且已有实验表明中微子具有质量,而对其质量的测定可能使人们对宇宙的演化有进一步认识。科学家已知宇宙的组成中有5%-10%的可见物质,90%以上是不发光的暗物质,而中微子是这些暗物质的重要组成部分。因此,尽管中微子很轻,但它对研究宇宙的质量构成有着重要作用。
因发现第二代μ中微子而与人分享1988年诺贝尔物理学奖的莱昂·莱德曼评论说,找到τ中微子的直接证据是非常重要且等待已久的结果。说其重要,是因为科学家将据此进一步研究三代中微子之间的关系;说等待已久,是因为25年前τ轻子就已经被发现,现在“另一个鞋子终于掉了下来”。
τ轻子的发现者、荣获1995年诺贝尔物理学奖的马丁·佩尔说,证实τ中微子的存在具有里程碑的意义。在找到粒子家庭全部成员之前,粒子间相互转换的研究难以展开,现在这一障碍已被扫除。τ中微子的发现会给现实生活带来什么改变?这还是科学家们无法预言的。不过,正如居里夫人100年前发现原子核裂变时没有人知道这一发现会有什么用处、而40年后人们用它制造原子弹和发电一样,τ中微子的发现也将给科学的发展带来深远影响。
天文学家证实黑洞是旋转的
2001年2月22日10:6:4 华声月报
一颗X射线人造卫星观察到一团温度为数百万摄氏度的高温气体正在以接近光速的速度高速旋转着,很显然这团高温气体正在被来自另一星系的一个旋转着的巨大黑洞所吸引。这一发现为研究某些黑洞的旋转现象提供了最好的证据。
没有人知道到底有多少黑洞是旋转的,或许这是所有黑洞的共性。为了找到答案,天文学家对位于黑洞边缘附近的物质所释放的X射线进行了研究,这些物质通常都将被黑洞所吞没,但是如果所观测的黑洞位于数百万光年以外时,使用这种方法通常都是非常困难的。早期的观测结果初步显示某些黑洞存在旋转现象,但是这些测量并不具有权威性。1999年,天文学家们获得了一件最新式的“武器”——欧洲空间局的XMM—牛顿人造卫星,该人造卫星的最大优点就是可以比以往的人造卫星更好地测量X射线。