“拉索”首获W51区域宇宙线，加速极限关键证据｜博览日报

“拉索”首获W51区域宇宙线

加速极限关键证据

国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）正式发布了W51复合区域高能伽马辐射的精确测量，认证其为超高能宇宙线加速天体，并获得其加速宇宙线最高能量极限证据。

W51区域是银河系中最大、最活跃的“恒星工厂”之一，也是为数不多的被认证为存在GeV能量强子宇宙线加速的天区，在破解“宇宙线起源”世纪谜题中占据重要地位。

科研人员利用“拉索”实验数据，首次将该区域的能谱测量拓展至超高能区，并清晰地观测到伽马射线能谱在几十TeV处的“软化”结构，这对应于辐射粒子的加速极限。

“拉索”测量能谱与Fermi-LAT卫星在低能区的测量完美衔接，跨越6个量级的精确能谱测量为W51区域的伽马辐射起源于宇宙线与分子云的碰撞提供了证据，表明W51复合区对宇宙线加速最高能量极限在400TeV左右。

位于W51区域的超新星遗迹SNR W51C是可能的宇宙线加速源，而本次测量为SNR能够加速宇宙线至>100TeV超高区提供了证据。

7月16日，相关研究成果发表在《科学通报》（Science Bulletin）上。该成果由中国科学院高能物理研究所牵头的“拉索”国际合作组完成。

W51区域的宽波段伽马射线能谱测量，以及强子相互作用模型对能谱数据的拟合结果

为啥最快的泳姿是自由泳？

游泳是奥运会当中的金牌大户，不仅有各种距离的比赛，还分四种泳姿，接力项目更是紧张刺激。游泳运动员健美的体型和优美的泳姿，也使比赛具有很高的观赏性。

但是，就跟足球比赛里啥叫越位、篮球比赛走没走步一样，游泳比赛中也充满了问题陷阱，比如“为什么自由泳最快”之类的问题……一旦回答不上，那就是看了个热闹了。

所以为啥自由泳速度最快？答案就是自由泳是阻力系数最小的比赛泳姿。“阻力系数”四个字一定要说全，后面两个字是体现专业性的地方。

阻力与阻力系数、速度的平方和挡水面积成正比。自由泳因为速度快，其阻力并非最小。不过，清华大学的闫卫星等人通过实验测量了自由泳和蛙泳的动态阻力和阻力系数（图1和图2，C即阻力系数），自由泳的阻力系数仅是蛙泳的50%左右。

如果自由泳和蛙泳以相同的速度前进，那么自由泳的阻力会小于蛙泳。从这个角度来说，阻力系数越小的泳姿越省力。

表1 运动员自由泳的动态阻力系数

表2 运动员蛙泳的动态阻力系数

为了研究毒蘑菇，

他亲自吃完后钻进…

科学家长期以来一直在思考：为什么致幻蘑菇能够扭曲我们对时空的感知？

国外科学家让同事喂他服用了大剂量的裸盖菇素，这是一种强力的致幻剂，见手青跟它比起来不值一提。当他开始晕倒时，他钻进了磁共振机器里。

他的大脑扫描结果显示，与不服用药物相比，服药后的大脑在很多位置都出现了变化，但最大的变化出现在大脑的“同步服务”区域。

这一区域为人类生活提供最基本的自我、空间和时间感觉。服药之后，大脑中负责“同步服务”的区域的神经元之间的连接几乎被切断，这也许可以解释为什么人们会出现幻觉——因为日常生活中的时空现在显得非常陌生了。

从另一个角度来说，大脑这个思考自我与世界关系的系统暂时完全取消同步。

巴西裸盖菇 （图片来源：维基百科）

月球不但能种菜还能施肥？

最近，在我国嫦娥五号任务带回的月壤样品中，中国科学院物理研究所的陈小龙团队发现了一种富含水分子和铵的矿物晶体——ULM-1。这一发现为月球上存在水提供了新的“实锤”证据。

如果能够在月球上找到水源，将大大减少从地球运送水的成本。再就是利用这些水可以进行植物栽培和农业生产。

在月球基地内种植一些蔬菜、粮食作物等，有助于实现部分食物的自给自足，减少从地球运输食物的成本和风险。

这次还发现这类水合矿物中富含铵，铵是一种氮肥，我们地球上用的是碳酸氢铵。除此之外还有少量的钾，钾属于钾肥，这个发现为今后人类在月球上种植作物提供很大的可能性。

在科研人员看来，证实月球上存在水并估算水量，对”月球科研站”、“月球村”的规划和建设至关重要。这种新发现的水分子的存在形式也为月球资源的开发和利用提供了新思路，可能改变未来月球资源的开发模式。

ULM-1单晶的照片

图源参考文献[1] Jin, S., Hao, M., Guo, Z. et al. Evidence of a hydrated mineral enriched in water and ammonium molecules in the Chang’e-5 lunar sample. Nat Astron(2024).

牛羊：啊！温室效应？啊！我？

我们都知道，引起全球气候温室效应的主要气体是二氧化碳。除了二氧化碳之外，甲烷气体也在温室效应中起了很大作用。

甲烷气体虽然比二氧化碳少很多，但是甲烷吸收红外线的能力却比二氧化碳高了数十倍，所以也是一种不可忽略的因素。

那么地球上的甲烷是怎么产生的呢？说出来你可能不信，甲烷的主要产出来自牛羊等牲畜的……屁。

牲畜体内产生甲烷，是因为它们在反刍的过程中，会依赖胃中的微生物对食物中的纤维素进行发酵，才能够消化食物。

而这其中的一种被称为甲烷球菌的微生物表现非常活跃，在帮助牛羊消化的同时，自己也在大量合成甲烷，于是这些气体通过打嗝或者放屁的方式进入了地球大气。

图片来源：pixabay

内容综合自中国科普博览微博、科学大院、中科院物理所

本文首发于中国科普博览（kepubolan）转载请注明公众号出处