回科技奇闻 中国天眼捕捉到奇特双星系统 改写恒星演化认知

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中国天眼捕捉到奇特双星系统 改写恒星演化认知

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十六点零三分,国家天文台官网更新了最新观测动态。屏幕前围观的科研人员突然爆发出掌声——他们耗时两年观测的编号PSR J1023+0038天体系统终于在国际顶刊《科学》公布。这个被戏称为"宇宙哑铃"的奇特双星系统,正以每3.6小时相互缠绕的节奏在银河系边缘跳着死亡探戈。

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射电天文望远镜

位于贵州的500米口径球面射电望远镜,此刻正对着天鹅座方向持续接收信号。这台被称作中国天眼的观测利器,去年夏天在银河系盘面边缘捕捉到一组异常波动。数据显示,该区域存在每秒自转95次的脉冲星,其信号每过3小时24分钟就会规律性消失。当研究员张明宇第三次复核数据时,注意到信号衰减周期精确到秒级的稳定性,这让他联想到小时候玩的竹蜻蜓被手掌遮挡的场景。

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追溯这个发现需要回到2019年的冬天。彼时韩金林团队启动"银道面脉冲星深度普查"项目,使用FAST对北天球进行地毯式扫描。在分析第1174号观测档案时,计算机自动标记出一个周期性起伏的信号源。令人困惑的是,这个编号2023A的候选体不仅自转速度达到10.55毫秒级别,其信号强度的衰减曲线更是呈现出罕见的阶梯状特征。为排除设备干扰,团队连续三个月在不同天气条件下进行交叉验证,最终确认这是人类首次观测到的氦星-脉冲星组合。

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这个双星系统的特殊性远超预期。两星间距仅有地月距离的1.3倍,相当于太阳系半径的千分之一。体型较小的中子星每秒完成近百次自转,其伴星质量虽与太阳相当,体积却只有木星大小。更令人费解的是,这颗伴星每隔40分钟就会用星风物质完全遮蔽脉冲信号,就像淘气的孩子每隔片刻就用手电筒照向同伴的眼睛。通过对掩食时长的精确测算,团队推断伴星外层大气已被剥离,裸露出温度超过十万摄氏度的氦核。

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现代天体物理学将这种特殊双星比作宇宙考古的活化石。它们形成于双星系统经历剧烈相互作用的阶段:两颗恒星如同跳交谊舞的舞者,在引力作用下逐渐靠近,外层物质在激烈撕扯中形成公共包层。当质量较大的恒星率先爆发成超新星,残余的中子星开始疯狂吞噬伴星物质,这个过程产生的角动量使其自转速度不断加快,最终蜕变为毫秒脉冲星。而被剥去外衣的伴星,则沦为高温致密的氦星残骸。

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这类系统的珍稀程度堪比沙漠中的钻石。据团队开发的演化模型推算,整个银河系数千亿恒星中现存的同类系统不超过三十个。它们仅能维持千万年寿命,在宇宙138亿年的历史长河中如同火柴划过的瞬间光亮。这次发现的价值不仅在于补充恒星演化的关键环节,更揭示了致密星吸积过程中的中微子辐射机制——当氦星物质坠向中子星时,约有3%的质量会通过中微子形式散失能量。 随着论文的公开发表,全球三十多个天文台站已将观测设备对准天鹅座方向。位于智利的甚大望远镜正在筹备氦星光谱分析,美国激光干涉引力波天文台则着手建立对应的引力波模板。对于普通公众而言,这个距离地球约4000光年的双星系统或许只是新闻里的科技奇闻,但在天文学家眼中,这对亲密共舞的宇宙舞者正在揭开恒星生死轮回的终极奥秘。

科技奇闻:死亡过程可暂停 人死可复生

这个世界没有什么事情是不可能发生的,就连生死现在都有最新的技术可以掌控。目前,科学上已经做出了,可以使死亡过程暂停,人死可复生的心技术。

死亡的过程

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科学家曾经认为,在心脏停止向身体供血数分钟之后,由于脑细胞无法得到氧气和其他营养物质的供应,会出现永久的脑损伤。现在,新的研究表明这一观点已经过时。来自哥伦比亚大学的神经学教授斯蒂芬·梅耶(Stephan Mayer)说,当心脏停止跳动的时候,死亡过程才刚刚开始。

由于缺氧造成的脑损伤具有阶段性。在数秒钟之内,大脑活动会受到影响,但几分钟之后,缺乏糖类供应的细胞就会开始程序性细胞死亡的步骤。宾夕法尼亚大学急诊医学教授兰斯·贝克尔(Lance Becker)博士说:“当一个人缺氧的时候,一套完整的信号就会开始告诉细胞:是时候进入死亡了。因此,我们有机会对这一套程序做些许修正,也就是‘给它上个刹车’。”

一些有关如何暂停死亡过程的研究来自“复活”的病例报告。这些病人在大脑和心脏停止活动数小时之后又活了过来,而且完全没有或只有很微小的脑损伤。专家称,这些病例成功的关键,除了良好的重症监护之外,还有降低体温(hypothermia)。体温降低的过程中,人体的核心体温会比正常体温(约为37摄氏度)下降几度。

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最先进的复苏技术

在心脏骤停之后采取降低体温的治疗方法已经存在了数十年,但科学家依然不能确定这种方法是否真的对患者有益。近年来,研究证据显示降低体温可以提高患者的存活率和康复率,而专业学术团体如美国心脏协会建议,在病人的血液循环恢复之后可以考虑采取降低体温的治疗。毕竟,不是所有的医院都会将降低体温作为重症监护程序的一部分。

在医学实践中传统的明智做法是:不要对遭受严重脑损伤的病人进行复苏,否则病人会一直处于无休止的昏迷状态中。在病人心脏骤停几小时后试图使其苏醒过来,也可能会导致较高的脑损伤风险,这也为那些支持更加全面复苏程序的人提出了新的伦理问题。

不过,斯蒂芬·梅耶指出,我们对脑损伤及死亡的认识是不完整的,而且,对于损伤的程度以及损伤是否能扭转,我们都知之不详。“我们现在所知道的是,这些关于脑损伤不可逆的观点是错误的,”梅耶说,“如果你过早地做出这些结论,而没有经过充分验证,那你很可能就会使一些人的生存机会‘报销’了。”兰斯·贝克尔说,尽管人工延长寿命并不一定适合每一个病例,但医生们如果想要使病人苏醒过来,应当采用所有可用的方法。他说:“如果我们可以做任何事情,我不知道为什么我们在拯救病人的时候还要有所保留”。

如何这个技术可以沿用,那么,是不是就意味着我们可以掌控自己的生死,如果这个技术得以沿用,这样不知道是一件好事还是一件坏事啊?

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