第一张黑洞照片升级,可以用“电影”模式观看丨环球科学要闻

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· 天文学 ·

黑洞照片升级成黑洞“电影”

图片来源:Event Horizon Telescope Collaboration/Nautre

去年,天文学家终于揭示了史上第一张黑洞照片(M87*)。而《天体物理学杂志》的新研究,构建了一种新的数学模型,并利用早期几次收集的分辨率较低的黑洞数据重建了2009年~2017年的黑洞演变过程,构建出了黑洞电影画面。由于黑洞周围的复杂动力学,黑洞吸积盘的物质会高速旋转,并在多普勒效应之下在观察者的视野中产生亮度差异。尽管M87*本身没有变化,但这些物质运动造成的周围环境变化可以让黑洞环产生亮度改变。研究分析确认了早于2017年的黑洞数据同样能显示黑洞环有一侧亮,一侧暗,并通过组合几次数据,展示了黑洞的动态过程,研究者表示将在2021年再观测一次M87*并收集数据用于以后制作更清晰的图像。

· 航天事件 ·

国际空间站险遭太空垃圾碰撞

据俄罗斯卫星网9月23日报道,美国休斯顿飞行控制中心通报称,国际空间站当日在轨道上空遭遇不明太空垃圾,后凭借与空间站对接的“进步”号货运飞船发动机助力成功规避,没有发生碰撞。这块太空垃圾以每秒14.6公里高速飞掠,距离国际空间站仅1.39公里。随后,NASA相关人员发文披露,为了躲避太空垃圾,国际空间站仅在2020年就进行了三次这种紧急避险动作。

· 气候 ·

南极冰融化将产生长期影响

未缓解的气候变化所带来的可怕长期后果,将对全世界沿海城市产生巨大威胁。据近日发表于《自然》的新研究,科学家利用模式详细模拟了南极各类型冰(海冰、冰盖等)的确切位置及变暖水平,约100万小时的计算结果显示,南极具有使海平面上升的巨大可能:如果全球平均温度较工业化之前的水平增加2℃且维持足够长时间,仅凭南极冰盖的融化最终就可能使全球海平面上升2.5米;增温达到4℃,海平面将上升6.5米;增温达到6℃,海平面最终将上升12米。增温之下冰盖的融化程度越高,其越不稳定,将产生更长远的影响。

· 细胞生物学 ·

可助癌细胞逃脱免疫攻击的基因

被杀伤性T细胞包围的癌细胞。图片来源:NIH

发表于《自然》的一项新研究利用工程T细胞和CRISPR技术鉴定出了182个可以帮助癌细胞逃脱免疫系统攻击的基因。此次研究发现能增加癌细胞抗性的基因,均已被证实在癌症免疫疗法失效的患者体内会发生突变。此外,尽管自噬相关基因能帮助癌细胞逃避免疫攻击,但成对失去某些自噬基因反而会增强癌细胞对攻击的抵抗力。这意味着,如果患者肿瘤中已有一个自噬基因发生突变,那么在接受免疫疗法的同时,施用靶标为另一个自噬基因的药物之后可能会使患者的病情恶化。这项研究有助于开发更好的组合疗法。

· 新技术 ·

能收集微风的纳米发电机

陆地上可用的大多数风都太柔和,无法推动商用风力涡轮机叶片。但是据发表在《细胞报告-物理科学》上的研究,中国科研团队研发出了一种“微型风力涡轮机”,它可以低成本、高效率地收集微风作为微能源。这一装置实际上并非涡轮机,而是由两个塑料条制成的纳米发电机。有气流存在时,两个塑料条会鼓动而互相拍打,通过摩擦电效应带电,这些点最终被捕获、储存。风速在4~8 m/s之间时,两个塑料条会同步颤动,纳米发电机达到最佳性能。目前,该设备具有3.23%的高风能转换效率,可以为100个LED灯和温度传感器供电。下一步,研究者将试图强化该设备的功能并使其更小更轻便,以便与其他电子设备结合,持久提供可持续能源。

· 动物学 ·

动物频繁接触人类,易丧失反捕食者能力

野生动物在遇到捕食者时,会表现出警惕、逃跑等行为,但受到人类保护时会降低反捕食能力。在一项发表于PLoS子刊的最新研究中,科学家研究了102种被驯服、圈养及城市化的动物丧失反捕食者能力的速率。结果表明,这些动物在与人类的频繁接触后,都会迅速丧失反捕食者的行为特征,其中驯养改变动物反捕食反应的速度是城市化的3倍,而圈养导致动物的改变最慢。此外,食草动物和独居动物改变行为的速度会更快。研究表示,若这些动物被放回野外,它们的生存将面临很大的问题。

· 分子生物学 ·

全新解析染色体细节信息的技术

DNA在折叠过程中有可能发生DNA断裂,导致基因信息丢失甚至造成基因突变。一般情况下,一条染色体能通过对应的姐妹染色单体复制受损DNA上缺失的信息来修复损伤,但目前,由于科学家在绘制DNA折叠谱图时不能区分原有及复制的DNA分子,所以他们还不清楚具体的修复过程。近日,一项发表于《自然》的最新研究提供了新方法:通过DNA测序来区分,创建了第一个高分辨率的染色体复制时的接触点图,从而可研究姐妹染色单体的两个DNA分子是如何在空间中相互作用来进行修复。这对于研究DNA修复和染色体成形有重要意义。

· 新冠疫情 ·

截至北京时间9月24日10时,据约翰·霍普金斯大学最新统计数据,全球新冠确诊病例累积31783107例,死亡病例累积975163例。
强生公司在周三宣布,其已开始其新冠疫苗临床试验的最后阶段,这是美国第四家已开始3期试验的公司,其疫苗试验招募了60000名参与者,是迄今为止的最大规模。该公司首席科学官Paul Stoffels说,年底之前或许就可以确定该疫苗是否安全有效。与其他的候选疫苗不同,该公司的腺病毒疫苗只须冷藏,而不必冷冻,这简化了数亿剂疫苗的后勤工作。
法国于本周三提高了其在全国多个地区的Covid-19警报级别,并加大了对多个城市公共集会的限制,以防卫生系统崩溃。法国卫生部长声称,法国的局势“正在继续恶化”,新冠病毒的阳性率已经超过了6%,新冠患者现占全国重症监护患者的近20%。
9月23日0—24时,31个省(自治区、直辖市)和报告新增确诊病例7例,均为境外输入病例(辽宁2例,上海2例,江苏1例,广西1例,陕西1例);无新增死亡病例;无新增疑似病例。当日新增治愈出院病例8例,解除医学观察的密切接触者583人,重症病例与前一日持平。境外输入现有确诊病例167例(其中重症病例3例),无现有疑似病例。累计确诊病例2765例,累计治愈出院病例2598例,无死亡病例。

文:樊亦非、杨心舟、曾欣欣、马一瑗

编辑:杨心舟

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