新华社二月国外科技新动态汇总（二）

2018-2-8 青野云麓

新发现颠覆宇宙演化标准模型

在整个宇宙中，无数个小星系围绕着更大的宿主星系旋转——我们所在的银河系便至少有几十个这样的追随者，并且理论预测它们应该是随机运动的。然而一项新的研究揭示了一组婴儿星系就像旋转木马般整齐地围绕着宿主星系旋转。

　　一个国际天文学研究团队最近发现，距离地球约1200万光年的半人马座A星系周围的微小星系在一个令人惊讶的平面上运行，而不是位于一个随机的球体中。如果这还不足够让你感到奇怪的话，这项新的研究表明，其中的大多数星系都是在朝着同一个方向运转。

这一发现对一种解释宇宙演化的标准模型提出挑战。

　瑞士巴塞尔大学天文学家Oliver Muller和美国及澳大利亚等国的同事筛选了一个包含有数百个星系的测量数据目录，从而确定了在半人马座A星系周围的16个卫星星系的速度和位置。他们发现，在围绕半人马座A星系旋转的这16个卫星星系中，有14个分布在垂直于母星系的一个平面上，并且其中有一半的星系朝着地球运转，而另一半星系则远离地球运转。

　　研究人员在2月1日出版的美国《科学》杂志上报告称，这意味着这些卫星星系几乎都在沿着同一个方向转动。而这与一种被称为“拉姆达—冷暗物质模型”的标准模型不符。

这一标准模型理论假定，卫星星系应随机分布在母星系周围，并向各个方向运动。这一模型可对宇宙微波背景辐射、宇宙大尺度结构及宇宙加速膨胀做出简单、合理的解释。

此外，天文学家发现，环绕银河系和我们最近的邻居——仙女座星系的小星系似乎也在同一个平面内沿着相同的方向旋转。它们的卫星星系在垂直于母星系的一个平面上同步旋转，而这也不符合“拉姆达—冷暗物质模型”这一标准模型。

　　星系形成的理论模型之前曾认为，其他星系中只有大约不到0.5%的卫星星系会呈现这种特点。研究人员推测，这些由小星系构成的平面可能是大型星系之间在远古发生碰撞后的产物。

新发现的半人马座A星系卫星星系的分布方式再次挑战了上述标准模型。银河系和仙女座星系是螺旋星系，半人马座A星系则兼具椭圆星系和螺旋星系的特征。研究人员据此认为，在半人马座A星系发现卫星星系垂直分布在同一平面，说明这一分布方式或许并非统计异常，而可能是一种广泛存在的现象。

矮星系邻居 存有机分子

　  研究邻近一个矮星系的天文学家发现了大量的有机分子，这表明生命的基本化学构建模块可以在比太阳系更原始的地方形成。

　　由碳和氧、氢等其他元素组成的复杂有机分子在银河系中非常普遍，但并不确定它们是否会在一些特定的矮星系中产生，比如与太阳系邻近的大麦哲伦星云。这个星云产生恒星的过程非常缓慢，因此其化学成分与银河系相比更加原始，而那里碳、氧等元素也相对稀少。

于是，天文学家利用射电望远镜——阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(ALMA)，在距离地球约16万光年的大麦哲伦星系中寻找有机分子。

在大麦哲伦星云的两个恒星形成区域中，ALMA接收到来自3种复杂有机分子的信号，其中包括二甲醚和甲酸甲酯，这两种有机分子以前尚未在太阳系以外的星系发现过。

　　研究人员在近日发表于《天体物理学快报》的一篇文章中写道，大麦哲伦星云中的化学成分类似于早期宇宙，因此，分析我们的邻居星系有助于天文学家描绘出一幅关于宇宙化学物质如何演化的更清晰图像。

研究人员最近的发现表明，生命的化学基础可能在宇宙相当年轻的时候就形成了。

卵子中一种蛋白质可能与不孕相关

科学家2月5日在美国《发展细胞》杂志上发表报告说，雌性小鼠卵子中的一种蛋白质决定了它能否生育，人类也拥有这种蛋白质，这有望为一些女性不孕找到原因。

研究人员培育了10只卵子中缺少L2蛋白的小鼠和10只正常小鼠。6个月里正常小鼠组共生育约60只鼠崽，而缺少L2蛋白的小鼠组则无法生育。缺少L2蛋白的小鼠卵子看起来正常，却无法受精。

研究人员发现，卵子中的L2蛋白负责在卵子发育的最终阶段终止脱氧核糖核酸(DNA)被转录为信使核糖核酸(mRNA)，让卵子“安静”地等待受孕，这一过程被称为“全局转录沉默”。但如果缺少L2蛋白，该过程则不会被“叫停”，卵子也就无法受精并发育成胚胎。

　　论文作者、美国加利福尼亚大学圣迭戈分校助理教授海迪·库克—安德森说，临床中许多夫妇所有检查都显示正常，很难找到不孕的原因，该研究提供了一条线索。“许多研究小组从细胞内基因被激活的角度看待基因调控，现在我们发现基因被关闭也同样重要”。

研究团队将进一步研究确认缺少L2蛋白是否会导致人类不孕。

新技术超越全息图展示三维动态

　  最近发表于《自然》的一项成果介绍了一种可以“凭空”产生三维雕刻动态图像的技术。这种图像可以和相同物理空间内的实体共存，是目前全息技术无法实现的。

三维动态图像一直是科幻小说里的东西。三维现象一般通过光的控制来实现，但是现有的方法存在局限，如视角窄、需要佩戴特殊的观看装置。

美国犹他州杨百翰大学的Daniel Smalley和同事设计了一种自由空间立体显示平台——光学陷阱显示(OTD)，三维物体通过它可以在实体空间中再现，而且不用佩戴任何眼镜，就能从任何角度观看。一个近乎不可见的光场捕获和移动小粒子穿过一个空间。在粒子移动的过程中，利用红色、绿色和蓝色激光进行照射，映射出物体表面，使之成像。当粒子移动速度足够快时，就会产生三维立体图像，并且色域大、精细度高。速度再快一点，成像的物体看起来就像在动。

新材料可更好存储甲烷

　　甲烷是天然气的主要成分，但常规条件下甲烷因较难存储而造成运输和使用成本大幅上升。英国剑桥大学等机构的研究人员开发出一种新型材料，能使单位体积内甲烷存储量大幅提升50%，远优于现有材料。

存储甲烷的传统方法是在250个大气压下将其压缩，许多科学家致力开发多孔吸附材料，使甲烷可在较低压强状态下存储。美国能源部2012年设定的一个研究目标是，在室温和65个大气压下能将263立方厘米甲烷压缩存储到1立方厘米的材料中，但现有材料的吸附能力还远低于这一目标。

　剑桥大学研究人员在《自然—材料》期刊上发表报告说，成功合成了一种被称作块体金属有机框架的新材料。报告第一作者、剑桥大学博士生田天告诉新华社记者，这种新材料能实现在每立方厘米中压缩存储259立方厘米甲烷，与此前最好材料相比存储能力提升了50%，已非常接近美国能源部的目标。

　　研究人员表示，这种新材料不仅能用于存储甲烷，还可存储二氧化碳、氨气等小分子气体。

　　此外，相比同类材料，这种块体金属有机框架的力学性能还提升了130%，比原有材料更硬、更适于实际应用。

　　鉴于新材料的优势，目前研究团队已成立一家公司，致力于把这项成果推向实际应用。如果新材料实现量产，预计可为全球天然气运输每年节省千亿英镑(1英镑约合1.4美元)的成本。