来自蟹状星云的高能光子
蟹状星云含有一颗脉冲星,它能激发周围的气体释放出高能辐射。这颗脉冲星十分年轻,加上其优越的位置使得蟹状星云成为天空中最亮的伽马射线源。
研究人员报道了这种源在1012到1015电子伏的能量下的观察结果,扩展了这种原型物体的光谱。他们将这些数据与较低能量下的观测数据结合起来,以模拟辐射的物理过程。多波长数据可以用同步辐射和逆康普顿散射的结合来解释。
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abg5137
“洞察号”地震数据揭示火星地壳厚度和结构
行星的地壳见证了其形成和演化历史,但科研人员还未对火星地壳厚度进行过具体测量。研究人员利用火星地震记录和周围波场确定了“洞察号”登陆点下方地壳的结构。
通过分析在地下界面反射和转换的地震相,研究人员发现观测结果与模型相符,火星地壳至少有两个界面,也可能有3个界面。如果第二个界面为地壳边界,那火星地壳厚度为20±5公里;如果第三个界面为地壳边界,那么火星地壳厚度则为39±8公里。
全球重力和地形图允许对整个火星进行这种点测量,显示其地壳的平均厚度在24到72公里之间。独立的体积组成和地球动力学约束表明,较厚的模型与观测到的浅层地壳产热元素的丰度一致,而较薄的模型则需要在深度上有更浓的元素丰度。
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abf8966
安德烈夫自旋量子位的相干操纵
到目前为止,科学家发展量子信息处理系统最有希望的固态方法是基于超导电路的循环超电流和操纵半导体量子点中电子的自旋特性。
研究人员结合了这两种方法的可取之处——超导电路的可扩展性和量子点的紧凑空间来设计和制造超导自旋量子比特。
这个所谓的安德烈夫自旋量子位提供了开发一个新的量子信息处理平台的机会。
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abf0345
原子分辨单分子三态淬灭
分子的非平衡三重态在光催化、有机光伏和光动力治疗等方面发挥着重要作用。研究人员通过引入原子力显微镜中的电子泵浦探针方法,直接测量单个并五苯分子在绝缘表面上的三重态寿命的原子分辨率。
如果氧分子在近距离内共吸附,可以观察到三重态寿命的强烈淬灭。通过单分子操作技术,氧分子的不同排列被创造出来,并以原子精度表征,使分子排列与淬灭三重态的寿命直接相关。
这种单分子长寿命三联体的电寻址,结合原子尺度的操作,为控制和研究局部自旋—自旋相互作用提供了新途径。
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abh1155
城市鹦鹉复杂觅食文化的创新和地理传播
文化创新的出现、传播和建立可以促进动物对人类变化的适应性反应。
研究人员描述了一个发展适应城市环境文化的假定案例——野生橘冠凤头鹦鹉打开家庭垃圾箱。社区科学报告的空间网络分析揭示了通过社会学习,鹦鹉先后打开了澳大利亚郊区的3个垃圾箱和悉尼市区44个垃圾箱。对160个直接观察结果的分析揭示了鹦鹉选择并打开垃圾箱的个体风格和特定地点的差异。
研究人员描述了鹦鹉的觅食文化创新传播到地理变异的完整路径,证明了鹦鹉文化复杂性的存在。鹦鹉打开垃圾箱与人类提供的机会直接相关,突出了文化促进鹦鹉对人类变化行为反应的潜力。
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abe7808
(冯维维编译)
《中国科学报》 (2021-07-28 第2版 国际)