解开超明亮超新星之谜

 

据一项新的研究报告称，一颗格外明亮的超新星之所以如此明亮是因为位于其前方的一个“透镜”放大了它的光辉。关于这个“透镜”的发现解决了一个在天文学领域中的重要争议。2013年，一组科学家报告说，一颗叫作PS1-10afx的超新星的光芒比任何属于该部类的其他超新星都要更加明亮。

 

Robert Quimby及同事知道，如果有一个可放大超新星的引力透镜，那么在该超新星消褪之后，这个引力透镜将仍存在。因此，他们重新观测并获取新的、更好的数据以检验其特征，他们用 Keck-I望远镜来观测PS1-10afx的寄主星系和邻近的星体。他们将来自PS1-10afx峰值亮度期的光谱数据与其消褪之后时期中的光谱数据进行了比较。如果在该光亮期有一个额外的星系与 PS1-10afx重合，并作为“透镜”， 那么他们将会看到2组气体发射——而这正是他们所观测到的情景。研究人员以这种方式推断，在PS1-10afx的正前方存在着另外一个星系——该星系恰好在合适的角度和距离放大了该超新星的光亮，从而起到了某种放大镜的作用。文章的作者说，这个“透镜”在先前的研究中被漏掉了，因为它的光消失在了其宿主星系中的超新星的明亮炫光之中。在此确定的透镜是第一个能强力放大Ia型超新星的透镜。由于Ia型超新星——其中包括该带透镜的类型——的行为可帮助科学家们测量至遥远星系的距离，这一新的发现可使得科学家们用未来的带透镜的超新星事件来测量宇宙的膨胀。

 

史前农夫与觅食者的基因差异

 

欧洲石器时代的狩猎采集者如何转变成从事农业的人呢？这是多年来让群体遗传学家分裂的一个问题；他们中有些人提出迁徙是驱动因素，而另外一些人则提出文化传播是其动因。如今，一项新的基因研究通过比较觅食祖先相对于扩张中的农夫群体的遗传学对这一所谓的新石器时期的过渡进行了检查。Pontus Skoglund及其同事聚焦于在瑞典被挖掘出来的7个石器时代的狩猎采集者及4个石器时代的农夫的基因组，旨在比较这两组人与那些现代欧洲人的基因差异。他们的发现显示，石器时期的这些人群之间比当今欧洲人在基因上有着更大的隔离，而这些基因往往会从史前狩猎采集者人群流向农夫——而不是反向流动。在石器时代狩猎采集者中的基因多样性也比同期农夫的基因多样性明显要少，提示他们的人口在历史上要比农夫人口少。据研究人员披露，气候在这一过渡中可能也扮演着一种角色；他们指出，狩猎采集者可能被下放至较冷地区，而早期的农夫则享受着较暖和的天气。总之，他们的发现描绘了一幅欧洲史前人群基因风貌的图画。

 

大气中的二氧化碳如何影响土壤中的碳

 

据一项新的研究报告，随着大气中二氧化碳浓度的上升，在土壤中被微生物分解（即回复成二氧化碳）的碳的速度也有所增加。这提示，土壤未来可能没有像曾经提示的那样提供那样多的碳存储。大多数的地球系统模型估计，大气二氧化碳的增加会刺激光合作用，造成植物摄取更多的二氧化碳，而这转而降低了空气中二氧化碳的浓度。但人们对增高的大气二氧化碳浓度是否也会影响土壤中碳的分解速度则不太清楚（土壤中的碳是通过植物腐败而被输送到那里的）。有人曾经提出，空气中升高的二氧化碳确实会影响土壤的碳储存——土壤的碳储存会增加，这对碳截存过程是一种恩赐。为了弄清楚这一情况，Kees van Groenigen等人对50多个二氧化碳富集实验的结果进行了检查并用一个土壤碳循环模型来解读它们。在草原、森林及农田的研究中，他们发现，二氧化碳的富集会增加土壤中碳的分解，其速度大致与通过植物腐烂而加回土壤碳的速度相同。van Groenigen及其同事对发生这些事件的过程中的某些进行了讨论。文章的作者说，此外，他们的研究显示，这些过程会以全球性的规模发生，而这是一个及时到来的信息，因为二氧化碳对土壤碳分解的影响迄今为止还未被纳入到地球系统的模型之中。文章的作者提出，由于它们未被纳入这些模型，因此科学家们可能会对在大气二氧化碳浓度增高的情况下有多少碳被截存在土壤之中作出过高的估计。

 

（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）

 

《中国科学报》 (2014-05-06 第2版 国际)