#用射电脉冲探测星系周围的隐藏物质#
发表在Nature Astronomy上的一项新研究表明,源自宇宙深处的强大射电脉冲可以用来研究隐藏在附近星系中的气体池。
所谓的快速射电暴,或称FRB,是通常产生于数百万至数十亿光年之外的射电脉冲(无线电波是一种电磁辐射,就像我们肉眼看到的光一样,但具有更长的波长和频率)。第一个FRB被发现于2007年,从那时起,人们又发现了数百个。2020年,加州理工学院的STARE2仪器和加拿大的CHIME探测到银河系中爆发了一个巨大的FRB。这些结果帮助证实了这样一个理论,即这些高能事件很可能来自于磁星的死亡。
随着越来越多的FRB被发现,研究人员现在正在研究如何利用它们来研究位于我们和FRB之间的气体——特别是利用FRB来探测星系周围的气体晕。当射电脉冲向地球传播时,包裹着星系的气体预计会减缓电波的速度并分散射电频率。在这项新研究中,研究人员观察了由CHIME探测到的474个遥远FRB样本,发现通过星系晕的FRB确实比不通过的慢了很多。
该研究还报告说,在星系周围发现了比预期更多的物质——具体来说,大约是理论模型所预测气体的两倍。
所有的星系都被巨大的气体池所包围,它们就是从这些气体池中诞生的。然而,这些气体非常稀薄,难以探测。研究人员开发了不同的技术来研究这些星系晕。例如,加州理工学院物理学教授Christopher Martin及其团队开发了一种仪器,可以探测从星系晕中流入星系的气体丝状物。而新的FRB方法使天文学家能够测量星系晕中的物质总量,这将有助于拼凑出一幅星系如何在宇宙时间中生长和演化的图景。
这只是一个开始。未来,FRB的发现预计将继续涌现。
图为遥远的快速射电暴穿透近域宇宙中星系周围气体晕的艺术想象图。
来源:https://t.cn/A6aCBh4Q
图源:https://t.cn/A6aCBh48

【#我国发布全球首幅1:250万全月地质图#!】不久前,中国科学院地球化学研究所联合国内多所高校的研究人员,以嫦娥工程数据为基础,结合国际上其他探月工程获得的数据和成果,发布了全球首幅1:250万全月地质图。这是多年来探月成果的总结,代表了目前我们对月表物质成分以及构造演化等性质的全面认识,也为未来月球探测和研究提供了重要参考。回顾几百年来人类对月面的探索历程,更能让人感受到科学进步的不易。我们邀请南京大学地质学博士贾斌在这里聊聊相关的话题。

从玉兔捣药到环形山
月球是地球的天然卫星,从人类的记忆伊始,月亮就悬在夜空中,引发人们的无限遐想。满月之时,最吸引人的就是上面明暗交生的图案了。在中国古代神话中,称月球为广寒宫,住着美丽的嫦娥,她有一只捣药的玉兔,还有一位砍桂树的邻居吴刚。玉兔和桂树就是古人根据看到的月亮表面明暗交生的图案,想象出的美丽意象。
而在西方,根据古希腊哲学家和早期基督教的观点,天国是完美的,位于天国的月球(以及其他星球)是一个完美的球体,表面光滑,其明暗纹路是人观察的角度造成的。
在1609年的秋季,意大利天文学家伽利略用改进的一架望远镜指向了月球,并进行了多日的观测。伽利略并非第一个用望远镜观察月球的人,但却是第一个仔细记录和思考观察结果的人。他发现,月球表面布满了各种大大小小的凹坑和山脉,还有峡谷,和地球上很相似,这迥异于人们一直以来的想象。这些山往往是环形的,中间凹陷四周高耸似碗状,伽利略称之为环形山。
伽利略发现月球上的环形山,其意义要远大于发现本身。当时的西方笃信地心说,即认为日月星辰都是围绕地球旋转的,地球是宇宙的中心。在伽利略之前,哥白尼等人已经通过天文观测与计算,向地心说发起了挑战,提出太阳才是中心,地球围绕太阳转。伽利略的观测,破除了月球是完美的球体这一传统的认识,证明月球和地球是非常像的,地球并不特殊。那么,在地心说体系中,月球是运动的,并不特殊的地球是不是应该也是运动的?基于此,伽利略推断,的确如此,地球不是中心!当然这一推理并不严谨,但这是日心说最早的“可视化”证据,仍具有非常重要的意义。在那个时期,破除一些迷信(如相信完美的月球)是弥足珍贵的。

月球上也有人吗?
伽利略用望远镜观察了月球表面的形态,并认为月球和地球是相似的。这不禁让人联想,月球上是否也有人的存在?对于当时的西方人来说,这种联想其实是非常自然的,因为传统上他们就认为,在天国的星球上面,包括月球、火星、金星甚至太阳上都是有人生存的。
伽利略使用望远镜在月球上看到了和地球上相似的山,那也应该可以看到流动的河流、汹涌的海洋、浮动的云彩甚至喷发的火山、城市的灯光等等。他们最先找到的月球上的“海洋”,就是月球上的暗色部分,肉眼可见,而且在望远镜的视野中表面也比较平整,这部分应该就是海洋了。因此,早期的天文学家就把月球上环形山内部平整的暗色区域命名为月海。这一错误的称呼影响非常深远,沿用至今,比如最大的撞击坑称为风暴洋,还有静海、雨海等。
很多科幻小说家在他们的小说中设想了各种月球人的存在。比如发现行星运行三定律的伟大天文学家开普勒就在他1611年撰写的科幻小说《梦》(正式出版于1634年)中,讲述了主人公来往于月球的故事,也描绘了月球人的生活。
18世纪末,德国的天文学家施罗特非常详尽地研究了月表的形态,绘制了很多精美的图片,但却错误地解释了他的观测结果。比如他认为在月球的极地地区泛亮光的地方是暮光,甚至宣称找到了月球人的城市,商业中心甚至农场。当时的很多科学家也热衷于寻找月球上的大气,比如18世纪伟大的数学家欧拉曾计算了月球上的大气密度相当于地球上的二百分之一。
其实在伽利略观察到环形山后不久,也有一批科学家注意到了月球其实和地球不完全一样。比如在伽利略出版了他的观察结果五十多年后,法国天文学家奥祖就提出,在月球上其实观察不到四季的变化,看不到漂浮的云彩,看不到海洋、河流,也看不到地球上常见的火山喷发、山火等。可惜的是,他的观点并没有广泛传播,相信月球上有人仍旧是主流。
直到1834—1837年间,德国天文学家比尔和马德勒出版了更为详尽的月表图像。根据观察结果,他们认为月球上没有大气,没有水,与地球不同,即使有生命,应该也与地球上的生命形式大不相同。马德勒提出,月球并不是地球的“复制版”。伽利略证明了天国的月球并不神圣,而马德勒则让人意识到月球(以及其他行星)并不一定和地球完全一样,月球上不一定有人生存。

探究环形山起源
月球上最显著的特征就是其表面密密麻麻、大大小小的圆形大坑和环形山。我们现在知道它们是陨石撞击形成的,但早期科学家的观点并非如此。因为当时的科学界并未认识到陨石这一“天外来客”的存在,他们无法想象天上可以掉石头,且能撞出一个大坑。
当时天文学家大多认为月球上的环形山是火山造成的,因为他们知道地球上火山口的形状也大多是圆形的,中间是个凹陷,比如我国著名的长白山天池。但是,月球环形山和地球火山口之间一个非常重要的差别却被他们忽略掉了,即地球上的火山口基本都出现在高山上,而月球上的环形山却出现在地势非常平坦的地方,这是火山成因说无法解释的。即便存在如此大的缺陷,在伽利略之后一直到阿波罗计划把人送上月球的前夕(即上世纪60年代),环形山的火山成因说一直占据科学界的主流。
环形山撞击成因理论的确立,经历了几个关键的阶段。第一个阶段是对陨石来源的认识。1794年德国物理学家克拉德尼在一个小册子中提出陨石来自于外太空的猜想;1803年4月26日在法国诺曼底附近,很多人目击了一次陨石坠落事件,科学家进行了详细的调查和研究,这才最终确定陨石就是来自于外太空。第二个阶段是对地球上陨石坑的认识。虽然科学家认识到了陨石源自太空,但对它们是否可以在地表撞出陨石坑其实一直持怀疑态度,关键在于一些被认作陨石坑的地方找不到陨石。在1906年,美国地质学家巴林杰在美国亚利桑那州的一个陨石坑附近发现了铁镍合金陨石,最终确定了这个大坑就是陨石撞击形成的。这是世界上第一个被确认的陨石坑。第三个阶段来自于对陨石撞击效果的认识。在早期的认识中,陨石的撞击是纯机械式的,即多大的陨石撞出多大的坑。后来,这种认识发生了变化。1916年,苏联天文学家奥皮克认为陨石的速度是非常快的,在撞击地面的一瞬间会产生剧烈的爆炸,形成的撞击坑远大于陨石自身。第二次世界大战给美国天文学家鲍德温的研究带来了特殊的机遇,他收到很多军方拍摄的炮弹坑的照片和参数,统计了这些弹坑的直径和深度,然后把地球上已经确认的陨石坑以及月球上的环形山的参数也放到了这张图里面,发现这些数据吻合得非常好。但是,如果把火山口的数据也放进来,则偏离数据的趋势。他在一本著作中写道:“环形山形成于陨石撞击的爆炸,这种可能性非常大”。

认识月球的巨大飞跃
在上世纪60年代后,美国、苏联发射了多个探测器进入月球轨道或降落月表,阿波罗计划甚至把人送上月球并采样返回。通过对这些探测计划获取的影像和样品的研究,我们对月球的认识水平发生了巨大的飞跃。
大撞击理论认为,月球起源于一次大撞击事件,一个火星大小的星体在45亿年以前撞上了原始地球,溅射出的物质在地球轨道上形成了月球。在月球形成之初,太阳系中仍旧有许多小星体经常撞击月球,形成很多大大小小的陨石坑。有些大的撞击深度可达几十公里,撞击后来自月球深部的岩浆就可能从这里逸出月表,形成填充整个陨石坑的广阔玄武岩低洼平原。而被撞击较轻的地方,则仍保留了原有的斜长岩月壳,称为高地。玄武岩对太阳光的吸收较强,看起来较暗,而斜长岩的高地能反射较多的太阳光,看起来比较亮,这样就形成了我们看到的月球上明暗交生的图案。
月球地质图系统表达了月壳表面地层、构造、岩性和年代学等方面的综合地质信息,反映了月球岩浆作用、撞击事件、火山活动等演化过程。原有的月球地质图主要由美国地质调查局基于阿波罗时代的探月成果编制而成。2012年前后,经过“嫦娥一号”和“嫦娥二号”的探测与研究积累,我国逐渐具备了开展月球全月地质图编研的条件和基础。中国科学院地球化学研究所联合国内多所高校的研究人员,以嫦娥工程数据为基础,结合国际上其他探月工程获得的数据和成果,发布了全球首幅1:250万全月地质图。
在新编制的月球地质图中,基于对月球动力学演化过程的认识更新了月球地质年表,采用“三宙六纪”的划分方案将月面历史分为三个宙——冥月宙、古月宙和新月宙。该地质图表达的要素主要包括:12341个撞击坑;81个撞击盆地;17种岩石类型;14类构造等,综合表达了月球地质和演化信息。
可以说,到了今天,人类对月球的认识已经非常全面了。(北京晚报 记者王鸿良)

【下基层察民情解民忧暖民心】
“人车路企”全要素精准覆盖出行“朋友圈”
湖北高速交警扎实推进“下基层察民情解民忧暖民心”实践活动

“刹车踩着踩着就失灵了,再踩就是不管用”,2022年6月16日沪渝高速鄂西段,一辆轻型普通货车因轮毂过热导致刹车失灵,回忆26公里长下坡一路疾驰而下,司机黄先生惊魂未定,“还好你们设置了单道”。
“警示牌找不到了,路边的锥筒可以用吗?”,6月19日京港澳高速蔡甸段,一辆小轿车突发故障,司机刘先生在民警的远程视频指导下,做好安全措施,完成应急自救。
“有过一次疲劳驾驶的经历,多亏你们给我打电话,才避免了一次意外!” 6月22日,货车司机王先生在湖北高速交警微信公众号留言,“这是救命的电话”。
一个锥筒、一个电话、一次提醒,件件小事时时上演,“下基层察民情解民忧暖民心”实践活动开展以来,湖北省公安厅高速公路警察总队聚焦群众“身边事”“急切事”“救命事”,深入“人车路企”各方面,全要素精准覆盖出行“朋友圈”,“面对面”“心贴心”推出了一系列解民忧、护民安的务实举措,为通行湖北高速的驾驶人群体构筑了安全护航暖心桥。

人要素:立足群众所盼,把问题摸准摸深摸透,办好“身边事”
“服务区加水管太少了”“绿通查验太慢了”,荆州闽洪水产市场的司机李先生说。
5月29日,湖北高速交警三支队监利大队联合湖南岳阳支队岳阳南大队来到水产市场,对时下最火热“小龙虾”产业进行走访,与虾农、司机促膝谈心。
针对李师傅等人提出的“加水慢”“停车难”“查验繁”等三类问题,高速交警立即协同道路经营部门,增加加水设施、规范停车秩序、精简查验流程。“以前完成一次查验需要十几分钟,现在几分钟就完成了”,再次途经监利服务区,李师傅兴奋的告诉民警。

在沪渝高速鄂西段,黄先生对刚刚发生的事故仍惊魂未定,“多亏你们,我捡回了一条命!”。
“我们在长下坡路段采取单道通行措施,黄先生车辆失控,最后在隔离封闭区完成减速,所以没有人员伤亡。”湖北高速交警五支队民警周浩介绍说。
今年5月以来,受气候、车况、道路等因素影响,沪渝高速鄂西段蓝牌轻型货车交通事故多发、频发,驾驶人不敢走、不会走、不愿走。面对考验,五支队把“解蓝牌轻货民忧”作为所有工作的出发点,半月内走访各类客货运企业、村组30余次,根据山区高速特殊路况,深化“单道通行”事故预防举措,同时在恩施、白羊塘等服务区,开展蓝牌轻货协助服务,登车协助驾驶人检查“喷淋”系统、刹车制动装置、轮胎磨损情况、补充刹车水,服务过往车辆1万余台,通过一系列举措,8车13名群众幸免遇难。
一个月多来,湖北高速交警通过网上互动、线下走访、建立应急联络群等方式,“户籍化”服务“客货绿危快网面”等事故预防重点群体,“7×24小时”在线了解群众“急难愁盼”,问政于民、问需于民、问计于民、问效于民,累计回复各类留言14978条、调查问卷5万余份,涉及法律、路况、执法等多方面建议,均在推进解决中。

车要素:立足交通中心,把危险消除在危害前,办好“救命事”
“身为三十几年驾龄的A2危货司机,行驶在湖北高速,多次接到交警的提示电话,指出我驾驶中存在的风险,听了以后心里暖暖的!”除了王先生,湖北黄冈的周先生也在湖北交警“云哨金钟罩”向民警留言感谢。
“立足湖北的路,服务全国的车”。湖北是南北交通大通道的中心枢纽,东联长三角、西接成渝、南向粤港澳、北望京津冀,7500余公里高速公路“九纵五横三环”得“中”独厚,过境流占比超40%、货运占比约51%,平安稳定事涉民生保障、营商环境大局。去年来,湖北高速交警主动推进现代科技与交通安全管理工作深度融合,研发“情指勤舆一体化‘云哨’作战平台”,运用大数据、云计算,变事后处罚为实时预警,为确保“预警劝止”有效推进到“最后一公里”,今年4月又研推全国首个风险自纠平台“云哨金钟罩”,激励引导广大群众自主防险纠险,真正将危险消除在危害之前。
“你们给我指出的风险,我都会马上改正,并且不会再犯”,面对回访,周先生这样告诉民警。

从“事后罚、普遍查”到“实时劝、精准治”,在“下基层察民情解民忧暖民心”实践活动中,高速交警根据基层反馈、群众建议,加大预警优化,推出“云哨3.0”版本,完成“7+2+N”类风险模型精准化、场景多样化升级,实时预警突破千万。以“云哨金钟罩”应用和风险自纠报备为载体,深入企业和重点行业从业人员,把“云哨金钟罩”等管理服务“送出去”、把困难需求“带回来”。
据统计,自2021年4月投入使用以来,“云哨”即时短信语音预警各类风险1065万余次,0至6时重点时段死亡事故起数、死亡人数同比下降29.23%、25.97%,回访群众8.3万余人次,“认可有效”满意率达87.6%。

路要素:立足应急保畅,把服务做到心窝子里,办好“急切事”
“你能听到我的声音吗,听到就向我挥挥手”,6月22日一支队指挥中心,民警李俊通过远程视频系统帮助司机刘先生做好安全措施。
“对,那个锥筒就是应急的时候用的,您把它放到车后方150米处”。
“急群众之所急”,针对人民群众在出行途中遇紧急情况,采取避险防范措施不当、事故风险高等突出问题,高速交警联合道路经营部门在全省高速公路主干线重点路段布设10万只反光锥筒,供发生交通事故、车辆故障的驾驶人免费应急使用。同时,对高频通行车、大件运输车等重点车辆,常态化开展警示教育、安全咨询、重点路段“引导护航”等服务。
6月5日,湖北省恩施州利川市周边乡镇的1053名高考学子雨中前往利川赴考,由36台中巴车组成的高考车队途经沪渝高速公路,得知这一信息后,五支队利川大队自动对接当地教育部门,出动警车9台,民警19人全程护航,保证车队安全抵达考点、考生顺利参加高考。
“十年磨一剑,一朝试锋芒”,高速交警护航短视频迅速在网络引起热议,广大网友纷纷点赞。

企要素:立足发展大局,设身处地建“三个清单”,办好“暖心事”
“太难了,没想到真的还能挽回”,收到肇事司机的赔偿款,山东高速工作人员向民警感激道。
6月8日上午9时许,三支队钟祥大队民警巡逻至沪蓉高速公路946公里路段时,发现道路两侧护栏有明显撞击痕迹,但未发现肇事车辆,且该路段正处视频监控盲区,大队迅速组织研判,利用“云哨”作战平台,智能比对过往车辆3000台次,经数日调查最终锁定肇事车辆。接到民警电话,肇事驾驶人对发生事故后未报警驶离现场的违法事实供认不讳,并赔偿路产损失一万三千多元。
6月14日,在山东高速武汉总部,企业负责人就山东高速作为外省进驻企业,本地媒体渠道尚未打开,希望帮助融合宣传力量;加强警企数据融合,如何尽快促成武荆高速“智慧导控”项目和“联合指挥中心”等发挥实效等问题,与高速交警包联组深入探讨。高速交警迅速收集整理相关问题,形成“问题、任务、效果三清单”,联合企业共同推进落实。
“有人主动提醒消除风险,这个软件太好了,帮助解决了我们的管理难题!”货拉拉安全经理高兴地说。
7月5日下午,湖北高速交警走进货拉拉武汉分公司,围绕企业在驾驶人安全培训、日常教育、安全行车等方面的管理难点,以交通安全课为契机,与企业建立联系群,优化服务方式,助力企业发展。
“这堂课真是太有意义了,真实案例发人深省,我深受教育。作为一名货运驾驶人,我们会时刻把安全放在心中”司机周先生说。
立足让高速出行更美好,湖北高速交警各级党组织从事关群众出行的件件“小事”做起,累计走访包联企业、社区村组等“下基层、察民情、解民忧、暖民心”实践270余次,通过走访座谈听、实地踏勘看、联席会商研,立行立办“房前屋后”小事愁事120余件,并抓住共性、难点问题,在总队党委层面,形成警企融合、路损追赔、“慎封少封”等“三个清单”任务17项、措施40条,逐一明确牵头部门、完成节点,捆绑责任,切实立足“精准”,做到抓具体、具体抓,抓深入、深入抓,真正把暖人心的好事办到群众心坎上、心窝子里。

通讯员:汪静、赵明镜、徐严聪
责编:大白


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