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 隐藏的暗能量：了解暗物质的一个新维度暗物质被认为可能是宇宙物质的主要组成部分（占宇宙质量约85%），其是不可见的，不容易被发现。它的属性也仍然相当不明显。现在，加州大学河滨分校（UCR）的一位理论粒子物理学家及其同事在《高能物理学杂志》上发表了一篇研究论文，表明假设存在一种新型力量的理论如何能够帮助解释暗物质的特性。  物理学和天文学副教授、该论文的资深作者Flip Tanedo说：“我们生活在暗物质的海洋中，但我们对它可能是什么知之甚少。它是自然界中最令人困扰的已知未知数之一。我们知道它的存在，但我们不知道如何寻找它，或者为什么它没有出现在我们预期的地方。”物理学家们在过去30年里利用望远镜、巨大的地下实验和对撞机来了解更多关于暗物质的信息，尽管没有积极的证据出现。然而，负面的证据迫使像Tanedo这样的理论物理学家更加创造性地思考暗物质可能是什么。这项新的研究提出在时空中存在一个额外的维度来寻找暗物质，是Tanedo领导的加州大学河滨分校一个正在进行的研究项目的一部分。根据这一理论，一些暗物质粒子的行为并不像粒子。实际上，不可见的粒子与更多不可见的粒子相互作用，使后者不再像粒子那样表现。“我过去两年的研究计划的目标是将暗物质'说话'的想法扩展到暗能量，”Tanedo说。"在过去的十年里，物理学家们已经意识到，除了暗物质之外，隐藏的暗能量可能支配着暗物质的相互作用。这些可以完全改写人们应该如何寻找暗物质的规则。"  如果两个暗物质的粒子相互吸引或排斥，那么暗能量就在运作。Tanedo解释说，暗能量在数学上被一种具有额外维度的理论所描述，并作为一种连续的粒子出现，可以解决在小型星系中看到的困惑。他说：“我们正在UCR进行的研究项目是对暗能量建议的进一步概括。我们观察到的宇宙有三个维度的空间。我们提出，可能有一个只有暗能量知道的第四维度。额外的维度可以解释为什么暗物质在我们试图在实验室中研究它的过程中隐藏得如此之好。”Tanedo解释说，尽管额外维度听起来像是一个奇特的想法，但它们实际上是描述“共形场论”的一个数学技巧--高等量子力学的普通三维理论。这些类型的理论在数学上很丰富，但不包含传统粒子，因此通常被认为与描述自然无关。这些具有挑战性的三维理论和更易操作的外维理论之间的数学等价关系被称为全息原理。“由于这些共形场论既困难又不寻常，它们还没有真正被系统地应用于暗物质，”Tanedo补充说。“我们没有使用这种语言，而是用全息外维理论工作。”外维理论的关键特征是，暗物质粒子之间的力是由无限多的不同质量的粒子描述的，称为连续体。与此相反，普通的力是由具有固定质量的单一类型的粒子描述的。这类连续体-暗部门对Tanedo来说是令人兴奋的，因为它做了一些 "全新和不同的事情"。据Tanedo说，过去关于暗物质的工作主要集中在模仿可见粒子行为的理论上。他的研究项目正在探索更极端的理论类型，大多数粒子物理学家认为这些理论不太有趣，也许是因为现实世界中没有类似的东西存在。在Tanedo的理论中，暗物质粒子之间的力与普通物质感受到的力有惊人的不同。  "对于我在物理学入门课程中讲授的引力或电力，当你把两个粒子之间的距离增加一倍时，你的力会减少四倍。另一方面，一个连续的力，则减少了多达8个系数。"这种额外维度的暗力有什么影响？由于普通物质可能不会与这种暗力相互作用，Tanedo转向了自交暗物质的想法，这个想法由加州大学洛杉矶分校物理学和天文学副教授于海波首创，他不是论文的共同作者。于海波表明，即使在没有与正常物质发生任何相互作用的情况下，也可以在矮球状星系中间接地观察到这些暗力的影响。Tanedo的团队发现连续力可以重现观察到的恒星运动。Tanedo说：“我们的模型走得更远，比自相作用的暗物质模型更容易解释暗物质的宇宙起源。”接下来，Tanedo的团队将探索 "暗光子 "模型的一个连续版本。Tanedo说：“这是一个更现实的暗能量的画面。暗光子已经被研究得非常详细，但是我们的外维框架有一些惊喜。我们还将研究暗能量的宇宙学和黑洞的物理学。”Tanedo一直在勤奋地工作，以确定他的团队在寻找暗物质方面的 "盲点"。“我的研究计划针对的是我们对粒子物理学的一个假设：粒子的相互作用是由更多粒子的交换来充分描述的，”他说。“虽然这对普通物质来说是真实的，但没有理由对暗物质进行这样的假设。它们的相互作用可以通过交换粒子的连续体来描述，而不是仅仅交换单一类型的力粒子。” 研究称与小型恒星由尘埃盘形成不同 大质量恒星是由碎片形成的一个由荷兰研究人员领导的天文学家小组发现，高质量恒星的形成方式与它们较小的“兄弟姐妹”不同。小质量恒星通常被一个有序的尘埃和物质盘所包围，而大恒星的物质“供应”则是混乱的。研究人员使用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）望远镜进行观察，最近在《天体物理学杂志》上发表了他们的发现。  研究人员十分清楚小而年轻的恒星是如何产生的。它们以一种相对有序的方式从气体和尘埃盘中吸积物质。天文学家已经在年轻的、低质量的恒星周围看到了许多这样的尘埃盘，但从未在年轻的、高质量的恒星周围看到过。这就提出了一个问题：大型恒星是否以与小型恒星相同的方式出现？大型恒星是以不同的方式形成的"据隶属于莱顿大学ALMA专业中心Allegro、来自奈梅亨大学的Ciriaco Goddi称：“我们的发现现在提供了令人信服的证据，表明答案是‘不’。”Goddi领导的团队研究了W51恒星形成区的三颗年轻的高质量恒星，该区域距离地球大约17000光年。研究人员特别在寻找大型的、稳定的圆盘，以垂直于圆盘表面的方式排出物质的喷流。高分辨率的ALMA望远镜应该可以看到这样的圆盘。不是稳定的圆盘 而是混乱的Goddi称：“但是，我们发现年轻的、高质量恒星的吸积区看起来像一团混乱，而不是稳定的圆盘。”观察结果显示，大量的气体从各个方向向年轻的高质量恒星袭来。此外，研究人员还看到了喷流，这表明可能存在着望远镜看不到的小圆盘。此外，似乎在大约一百年前，所研究的三颗恒星中的一颗周围的盘子在圆盘。来自多个方向的物质研究人员得出结论，这些年轻的、高质量的恒星，至少在其早期，是由来自多个方向的物质以不规则的速度形成的。这与小恒星不同，小恒星有稳定的物质涌入。天文学家们怀疑，这种物质的多重供应可能是无法形成大型稳定盘的原因。Goddi表示：“这样一个非结构性的流入模型以前曾被提出过，是在计算机模拟的基础上。我们现在有了第一个观察证据来支持这个模型。” 俄罗斯即将让Pirs模块离开国际空间站俄罗斯可能计划在不久的将来离开国际空间站(ISS)，但在该国真正停止向太空发射宇航员之前，它需要确保其空间站的一半按计划运行。为了实现这一目标，两名俄罗斯宇航员昨天离开轨道实验室并开始了漫长的太空行走，最后俄罗斯的Pirs模块正式退役。  该模块将很快从ISS发射出去。在那一刻，它将漂向地球并被完全摧毁。俄罗斯运营着ISS的一半，美国运营着另一半。Pirs模块被用作航天器的对接口，但俄罗斯不再需要它，他们将换上新的模块。据悉，新模块Nauka将配备各种各样的设备，这样它可以在ISS进行更多的科学研究，但很显然，Pirs模块必须要先被完全处理掉才行。据NASASpaceflight报道，这次太空行走有很多目标，但最主要的目标是为最终释放Pirs模块做好准备。除此之外，宇航员们还处理了一个单独模块上的燃料流量调节器失灵的问题并将其丢弃、拧紧了几个螺栓以及检查了飞船的其他区域。为了让Pirs模块退役，科学家们必须断开电缆并准备好其他硬件以应对模块将被切断的时刻。当在ISS上安装新模块时，它们必须被集成到航天器的系统中，这意味着需要在内部和外部建立很多连接。现在，Pirs已经被有效地切断了跟空间站的联系，等到的那一天到来它将可以自由地飘走。Pirs是首个完全退役的ISS模块，很明显它也将是首个在太空中被丢弃的模块。该太空舱在太空行走时作可以作为出口，也可以作为对接地点，当它被释放并落入地球大气层时，应该被完全摧毁。强烈的摩擦应该会彻底摧毁太空舱并阻止任何大的碎片到达远低于地面的地方。目前，该模块预计在7月17日以后的某个时间报废，但具体日期并不清楚。新的科学模块Nauka将在同一时间发射升空，所以两个模块之间的切换可能会在很短的时间内发生。ISS已经不再年轻，它的某些部分状态不佳也不是什么秘密。近年来，俄罗斯不得不处理大量的空气泄漏问题，其他恼人的问题也在不断出现。也就是说，空间站仍是一个功能齐全的实验室并且它恰好绕地球运行，这使它成为唯一可以进行某些类型研究的地方。它保持和运行的时间当然是越长越好。 UFO是外星飞船吗？美国政府称没有证据证实这点据《纽约时报》报道，没有证据表明美国海军飞行员在过去十年中目睹和拍摄的不明空中现象（UAP）是外星飞船或美国先进军事技术。《纽约时报》的文章提到，美国政府高级官员已经了解了一份备受期待的政府报告中关于遭遇UAP的机密发现。在多年来对黑白视频的报道以及最近美国《60分钟》等节目的调查之后，UFO和外星人又重新进入公众的视野。  即将发布的政府报告也引发了人们的兴趣，该报告预计将于6月底提交给国会。《纽约时报》说，这份非机密报告将详细介绍对“120多起”UAP事件的调查，并将包含一个机密附件。然而，据报道，该附件将不包含任何断定这些现象是外星飞船的证据。  近年来，有很多图像和视频被慢慢泄露出来，显示不明飞行物在海军视频中表现得很奇怪，然后消失或加速离开画面。这助长了对地球被外星人访问的猜测，尽管许多理论在经过深思熟虑的分析后被驳斥。然而，这份报告不太可能让外星人的理论尘埃落定。美国政府高级官员还告诉《纽约时报》：“研究结果的模糊性意味着政府不能明确地排除军方飞行员观察到的现象可能是外星飞船的理论。” 天文学家注意到从一颗大质量原生星中喷射出的物质存在着明显的差异天文学家一直在研究年轻的恒星和宇宙中的其他物体，以了解更多关于恒星形成和一般科学的信息。一个研究仍在形成中的大质量恒星快速物质喷流的小组发现，该喷流与质量较小的年轻恒星喷出的物质喷流之间有明显的区别。天文学家们使用卡尔-G-扬斯基甚大阵列取得了这一发现。  该望远镜使天文学家能够对来自大质量年轻恒星的物质喷流的内部区域进行最详细的成像。低质量和高质量的年轻恒星，被称为原生恒星，向外喷射的物质垂直于紧密围绕恒星运行的物质盘。对于一颗质量与太阳相似的恒星来说，喷射出的物质会通过一个被称为准直的过程相对紧密地集中在恒星附近。大多数高质量的原恒星都比较遥远，近距离研究这些恒星的区域比较困难，这使得科学家们不确定在更高质量的恒星中是否发生了同样的过程。天文学家研究的高质量原星被称为Cep A HW2，它距离地球约2300光年，位于仙王座。当它发育完成时，Cep A HW2预计将发展成为一颗质量比太阳大十倍的恒星。利用甚大天线阵，天文学家能够收集到显示这类天体的最精细细节的图像，使天文学家能够看到喷流的最内部部分。该小组看到的部分大约与太阳系的直径一样长。研究小组说，他们看到的东西与通常从低质量恒星喷出的物质喷流中看到的东西非常不同。  对低质量原恒星进行的观测显示，喷流在接近恒星时是准直的，只有几倍于地球-太阳的距离。在Cep A HW2中，研究小组观察到的不是单一的喷流，而是两种不同的物质。研究小组看到了一个源自恒星附近的广角风，以及一个距离较远的高度聚拢的喷流。来自大质量恒星的准直射流开始于与恒星的距离，相当于太阳与天王星或海王星的距离。该小组说，有两件事可能在起作用。第一，虽然同样的机制可以在高质量或低质量的原恒星中起作用，但恒星的质量可以决定准直距离。第二种可能性是，高质量的恒星可能只产生在Cep A HW2中观察到的广角风，只有当恒星周围的物理条件限制了射流的流动时才会导致准直。   Science视频号  按此关注微信视频号 Science科学 了解未知 开启认知  按此关注中文公众号 Science科学英语平台 THE SCIENCE OF EVERYTHING  按此关注英文公众号 TechEdge 科技 点亮未来  按此关注中文公众号  ◢ 豁然开朗请打赏 ◣  分享“票圈”，逢考必过，点亮“在看”SCI录用率提高18%  |
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