环球科学：本世纪超过30%的科学诺奖得主为移民；太阳系...

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　　· 天文学 ·

　　长寿命伽马射线爆发可能预示着一种新的宇宙灾难

　　当一颗大质量恒星坍缩为黑洞时，会形成明亮的伽马射线暴。图片来源：A. Roquette/ESO

　　伽马射线暴（GRB）是自大爆炸以来最明亮、最强大的宇宙爆发，但它们的持续时间往往很短暂。它们由大质量恒星坍缩成黑洞引发，仅持续几秒或几分钟。因此，当美国航空航天局（NASA）的费米伽马射线空间望远镜在7月2日探测到持续约7个小时才逐渐消退的GRB，即GRB 250702B时，观测者开始怀疑他们是否正在目睹一种全新的现象。据《科学》新闻（Science news）消息，最近在预印本文库arXiv发表的多篇论文中，研究人员描述了他们对GRB 250702B的观测分析，并推测了它们可能的来源。

　　当天文学家首次用望远镜观测到GRB 250702B时，他们认为这些持久的GRB可能源于银河系中一次更为平静的过程，之所以如此明亮，只是因为源头更靠近地球。但很快其他望远镜证实该星系距离我们约数十亿光年，其GRB信号奇特的峰值就像光束在脉动一样，这种奇特的周期性很不寻常。基于这种脉动节奏，一些理论家推测，GRB 250702B起源于一颗恒星在轨道上过于靠近一颗相似大小的黑洞，这使得黑洞每次经过都会吞噬恒星物质，继而产生多次GRB（论文1）。另一些研究人员认为，与2011年观测到一次GRB源两天内产生四次GRB的原因相同，GRB 250702B也可能源于恒星靠近星系中心的超大质量黑洞被撕裂产生的爆发（论文2）。而一些理论家则在考虑可能最不寻常的情景，即一颗恒星绕大质量恒星运行，当大质量恒星坍缩为黑洞后，继而在长时间尺度上吞噬绕行的恒星（论文3）。不过这些解释都各有不够完善之处，目前天文学界并未达成共识。随着GRB 250702B逐渐消失，天文学家或许不得不接受这一谜团，直到下一次类似的现象出现，为我们带来更多答案。（《科学》新闻）

　　· 奖项 ·

　　本世纪超过30%的科学诺奖得主为移民

　　据《自然》新闻（Nature news）消息，本世纪共有202位诺贝尔物理学奖、化学奖和生理学或医学奖得主，其中不到70%的诺奖得主获奖时仍在其出生国。据悉，有63位获奖者（占比为31.2%）在获得诺贝尔奖之前就离开了出生国，其中有41位在获奖时居住在美国，部分科学家甚至多次跨越国界。此外，有7位移民的科学家居住在英国时获得诺奖，不过英国也有13位外籍诺奖得主，或许是受到更高薪水和职位的吸引，移民到了其他国家。德国有6位外籍诺贝尔奖得主，而日本、法国和俄罗斯也各有4位外籍诺奖得主。

　　在诺贝尔奖的各个科学类别中，物理学是本世纪迄今为止外籍获奖者比例最高的领域：37%。紧随其后的是化学，占33%，最后是生理学或医学，占23%。研究认为，物理学占据主导地位可能是因为这个学科对设备的依赖程度很高。顶尖物理研究需要的昂贵对撞机、反应堆、激光器、探测器和望远镜主要集中在少数几个领先国家。然而，移民与诺贝尔奖之间关系的未来前景并不明朗。目前，包括澳大利亚、加拿大和英国都颁布了限制措施，减少了国外大学生的数量，而特朗普政府除了削减了数十亿美元的科研经费，还规定国外出生的科学家在美国工作，需缴纳10万美元申请H-1B签证。大量的国际研究人员已经开始离开美国，而欧盟、韩国和加拿大正在吸收这些人才，并提供奖项和奖学金。（Nature news）

　　· 天体物理学 ·

　　天文学家可能终于发现了银心黑洞失踪的风

　　研究人员观测到CO分布图中的锥形空腔，这表明人马座 A*正喷出一股炽热的等离子风。图片来源：MD Gorski/E. Murchikova

　　每个大型星系中心都有一个超大质量黑洞，其质量是太阳的数百万倍甚至数十亿倍。每当天文学家观测邻近星系中心的黑洞时，都能发现从其事件视界中喷涌而出的强烈热风。然而，经过数十年的观察，我们银河系中心的黑洞人马座A*似乎异常安静，失踪的风成为约半世纪以来天文学界最费解的谜团之一。据《科学》新闻（Science news）消息，研究人员最近终于发现了银心黑洞喷出热风的证据，这项成果已于上月发表在预印本文库arXiv上。

　　当气体螺旋式地进入环绕超大质量黑洞的物质盘时，它会被急剧加热。部分其他气体不会落入黑洞，而是通过热效应、辐射效应和磁效应的共同作用被喷射出来。如果磁效应很强，气体风还会以类似激光的等离子喷流的形式出现，以接近光速的速度从黑洞两极喷涌而出。这些热风会搅动周围的冷气体，将其从黑洞周围吹走，有时甚至吹出星系。由于透过银河系中心的恒星、气体和尘埃层层遮蔽，观测银心黑洞周围的风十分困难。但这项研究的作者认为，或许可以利用智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）观测到这些尘埃风。该射电阵列能够穿透尘埃云，探测到热电离气体，以及冷分子气体发出的微弱光亮。通过ALMA约100小时的观测，作者获得一些一氧化碳（CO）相关的证据。此前天文学家曾认为银心附近的CO气流过于混乱，无法提供有用信息。但作者绘制了黑洞附近的CO气体分布图，由此发现了一个明显的锥形空隙。结合钱德拉X射线天文台数据，研究团队意识到，一股此前未被探测到的热等离子体风正将冷气体推离其路径，并在该过程发射X射线。研究人员表示，这一发现证实了我们在宇宙中的位置并非独一无二，未来需要更详细地理解这些风是如何产生，如何变化，又如何塑造临近恒星形成的。（《科学》新闻）

　　· 医学 ·

　　首个针对线粒体疾病的药物获批

　　一个典型的人体细胞中含有约数千个线粒体，它们具有产生ATP，合成关键分子等众多功能。一旦线粒体出现异常就可能导致疲劳、虚弱、癫痫发作甚至死亡。据《科学》新闻（Science news）消息，近期，美国食品与药品管理局（FDA）批准了首个针对线粒体缺陷的治疗方法。该药物名为依拉米肽（elamipretide），能用于治疗巴氏综合征（Barth syndrome）。巴氏综合征是一种罕见、严重且会危及生命的线粒体疾病，其主要影响男性，患者通常从婴儿期就有严重的心力衰竭，容易过早死亡，即使存活到青少年和成年，也常常出现疲劳、耐力差和运动不耐受等症状。

　　依拉米肽能通过心磷脂的结合，使线粒体内膜结构正常化，从而改善线粒体功能，包括增强线粒体的呼吸作用，改善电子传递链功能和ATP生成，并减少致病性的ROS水平形成。此次快速获批是基于埃拉米普雷肽对患者腿部肌肉力量的改善，能帮助伸直膝盖。不过FDA要求该药物的生产商Stealth BioTherapeutics进一步确认肌肉力量的增强确实对患者有益。该药物仅适用于体重至少30公斤的患者，不包括可能已经出现症状的新生儿。线粒体疾病种类繁多，但都很罕见，目前已有更多的相关疗法进入临床。考虑到线粒体异常也会出现在一些更常见的疾病中，包括神经退行性变性疾病、心脏病和糖尿病，这些疗法受到了更多关注。（Science news、FDA、Stealth BioTherapeutics）

　　· 天文学 ·

　　太阳系外天体首次发现磷化氢，或为寻找生命提供线索

　　Wolf1130ABC 三星系统的示意图，由红矮星Wolf1130A、其近距离致密白矮星伴星Wolf1130B，以及遥远的褐矮星Wolf1130C 组成。该系统的三个成员星按其相对大小缩放显示，并与左侧的太阳图像进行比较。图片来源：Adam Burgasser

　　磷与碳、氢、氧、氮、硫并称为地球生命必需的六种关键元素。当磷和氢结合时，会变成磷化氢气体。科学家一直认为，磷化氢可能是“不需要氧气就能活的生物”（厌氧生物）存在的线索。由于木星、土星这些气态巨行星的大气层里主要是氢，磷化氢能够自然形成，因此科学家一直认为其他恒星周围的气态巨行星大气层里，应该也有磷化氢，但此前观测并未证实这一点。据中国科学报报道，一个国际研究团队在一颗名为Wolf1130C的古老的冷褐矮星大气中探测到了磷化氢，这项成果已于近期发表于《科学》（Science）。

　　Wolf1130C在位于距离太阳约54光年的天鹅座区，是Wolf1130ABC恒星系统的一部分。这个系统的“核心”是一对紧密绕转的双星——Wolf1130A和Wolf1130B。在这对双星之外，Wolf1130C正沿着一条宽阔的轨道缓缓绕行。天文学家此前发现Wolf1130C的金属丰度远低于太阳，这让它成为研究褐矮星形成与演化的“天然实验室”。经过观测研究，研究团队在Wolf1130C的韦布空间望远镜红外光谱数据中发现了磷化氢，并通过使用大气反演的建模技术，确定了磷化氢以约千万分之一的理论预测丰度存在于Wolf1130C的大气中。他们认为，之所以会在这里找到磷化氢气体，有一种可能是因为Wolf1130C大气中的低金属丰度“解放”了磷；另一种可能性是磷在Wolf1130ABC系统中局部产生的，特别是由其白矮星Wolf1130B产生的。研究共同作者、南京大学天文与空间科学学院副教授张曾华表示，理解为什么这颗褐矮星显示出清晰的磷化氢特征，可能会带来对银河系中磷的合成及其在行星大气中的化学性质的新见解。如果天文学家希望使用这种分子在太阳系外的类地世界上寻找生命，理解褐矮星大气中的磷化氢化学是至关重要的第一步。（中国科学报）

　　撰文、整理：不周、clefable