「LASO」がW51領域の宇宙線を初めて取得、加速限界の重要な証拠｜ボラン・デイリー

「ラソ」がW51領域からの宇宙線を初めて受信

加速限界の重要な証拠

国家の主要科学技術インフラであるLHAASOは、W51複合領域の高エネルギーガンマ線の精密測定結果を正式に発表し、W51複合領域を超高エネルギー宇宙線加速天体として認定し、加速宇宙線の最高エネルギー限界の証拠を獲得した。

W51 領域は、天の川銀河内で最大かつ最も活発な「星の工場」の 1 つです。また、GeV エネルギーのハドロン宇宙線加速が認定されている数少ない天体領域のひとつでもあります。これは、「宇宙線の起源」という100年来の謎を解く上で重要な役割を果たす。

研究者らは「Lasso」実験のデータを用いて、この領域におけるエネルギースペクトル測定を初めて超高エネルギー領域まで拡大し、放射線粒子の加速限界に相当する数十TeVにおけるガンマ線エネルギースペクトルの「軟化」構造を明瞭に観測した。

「Laso」で測定されたエネルギースペクトルは、低エネルギー領域におけるFermi-LAT衛星の測定値と完全に一致しています。 6桁にわたる正確なエネルギースペクトル測定により、W51領域のガンマ線放射は宇宙線と分子雲の衝突に由来する証拠が得られ、W51再結合領域における宇宙線加速の最大エネルギー限界が約400 TeVであることを示しています。

W51 領域に位置する超新星残骸 SNR W51C は宇宙線加速の可能性のある発生源であり、この測定は SNR が宇宙線を 100 TeV を超える超高領域まで加速できることの証拠を提供します。

7月16日、当該研究成果がScience Bulletinに掲載されました。この成果は、中国科学院高エネルギー物理研究所が率いる「Lasso」国際協力グループによって達成されました。

W51領域における広帯域ガンマ線エネルギースペクトルの測定とエネルギースペクトルデータへのハドロン相互作用モデルのフィッティング結果

なぜ自由形が最も速い泳ぎ方なのでしょうか？

水泳はオリンピックにおける主要な金メダル競技です。さまざまな距離の競技があるだけでなく、泳法も4つあり、リレー競技はさらに盛り上がります。水泳選手たちの鍛えられた体と優雅な泳ぎも、この競技を非常に面白いものにしています。

しかし、サッカーのオフサイドや、バスケットボールのトラベリングステップの有無など、水泳競技にも疑問の罠がいっぱい。「なぜ自由形が一番速いのか？」など。答えられなければ、ただの時間の無駄。

では、なぜフリースタイルが最も速いのでしょうか?答えは、自由形が抵抗係数が最も小さい競泳スタイルであるということです。 「抗力係数」という 4 つの単語は完全に発音する必要があり、最後の 2 つの単語にプロ意識が反映されます。

抵抗は抵抗係数、速度の二乗、保水面積に比例します。自由形の泳ぎはスピードが速いため、抵抗が小さくありません。しかし、清華大学のヤン・ウェイシン氏らは、実験を通じて自由形と平泳ぎの動的抵抗と抗力係数を測定した（図1、2、Cは抗力係数）。自由形の抗力係数は平泳ぎの約50%にすぎません。

自由形と平泳ぎが同じ速度で動いている場合、自由形の抗力は平泳ぎの抗力よりも小さくなります。この観点から見ると、抗力係数が小さいほど、泳ぎ方に必要な労力が少なくなります。

表1 フリースタイル選手の動的抗力係数

表2 平泳ぎ選手の動的抗力係数

毒キノコを研究するために、

彼は食べ終わって、中に入った。

科学者たちは長い間疑問を抱いてきた。幻覚キノコはなぜ私たちの時間と空間の認識を歪めるのか？

外国人科学者たちは同僚たちに、彼に大量のシロシビンを投与するよう依頼した。シロシビンは強力な幻覚剤で、彼に比べればシロシビンなど無に等しい。気を失い始めたとき、彼はMRI装置の中に入りました。

彼の脳スキャンでは、薬を服用しているときと服用していないときとで脳の多くの領域に変化が見られましたが、最も大きな変化は「同期サービス」と呼ばれる脳の領域に見られました。

この領域は、人間の生活にとって最も基本的な自己、空間、時間の感覚を提供します。薬を服用した後、「同期サービス」を担う脳領域のニューロン間の接続がほぼ切断され、これが人々が幻覚を経験する理由を説明できるかもしれない。日常生活における時間と空間が非常に奇妙に感じられるようになるためである。

別の観点から見ると、自分と世界の関係について考えるシステムである脳は、一時的に完全に同期が取れていない状態になります。

ブラジル産シロシビン（画像出典：Wikipedia）

月は野菜を育てるだけでなく、肥料を供給するためにも使えるのでしょうか？

最近、中国の嫦娥5号ミッションによって持ち帰られた月の土壌サンプルの中に、中国科学院物理研究所の陳小龍氏のチームが、水分子とアンモニウムを豊富に含む鉱物結晶ULM-1を発見しました。この発見は、月面に水が存在するという新たな「確固たる証拠」となる。

もし月で水が発見されれば、地球から水を輸送するコストは大幅に削減されるだろう。その水は植物の栽培や農業生産に利用することができます。

月面基地で野菜や穀物などを栽培することで、部分的な食糧自給が達成され、地球から食糧を輸送するコストとリスクが軽減されます。

今回、このタイプの水和鉱物には窒素肥料であるアンモニウムが豊富に含まれていることも発見されました。地球上で使用されているのは重炭酸アンモニウムです。また、カリ肥料であるカリウムも少量含まれています。この発見は、将来人類が月で作物を栽培できる大きな可能性をもたらす。

研究者の見解では、月面に水が存在することを確認し、その量を推定することが、「月面研究基地」や「月面村」の計画と建設にとって極めて重要である。この新たに発見された水分子の存在形態は、月資源の開発と利用にも新たなアイデアをもたらし、将来の月資源開発モデルを変える可能性もあります。

ULM-1単結晶の写真

図出典参照[1] Jin, S., Hao, M., Guo, Z. et al.嫦娥5号の月面サンプル中に水とアンモニウム分子が豊富に含まれる水和鉱物の証拠。ナットアストロン（2024）。

牛と羊：ああ！温室効果？ああ！私？

二酸化炭素が地球の気候に温室効果を引き起こす主なガスであることは誰もが知っています。二酸化炭素に加えて、メタンガスも温室効果に大きな役割を果たします。

メタンガスは二酸化炭素に比べてはるかに少ないですが、赤外線を吸収する能力は二酸化炭素の数十倍も高いため、これも無視できない要素です。

では、地球上でメタンはどのように生成されるのでしょうか?信じられないかもしれませんが、メタンの主な発生源は牛や羊などの家畜のオナラです。

家畜は反芻の過程で食物を消化するために胃の中の微生物を利用して食物中のセルロースを発酵させるため、メタンが生成されます。

これらの微生物のうちの1つであるメタノコッカスは非常に活発です。牛や羊の食物の消化を助けると同時に、大量のメタンも合成します。これらのガスは、げっぷやおならを通じて地球の大気圏に入ります。

画像ソース: pixabay

内容は中国科学普及博覧会微博、科学アカデミー、中国科学院物理研究所から編集されています。

この記事は、China Science Expo (kepubolan) に最初に掲載されました。転載する場合は公開アカウントの出典を明記してください