中国天文学家新突破：揭示宇宙最强伽马射线源

7月25日消息，中国科学院高能物理研究所公布了一项突破性发现，由该所引领的科研团队，借助极目空间望远镜与费米卫星的联合数据解析，揭示了伽马暴中存在能量达37兆电子伏的伽马射线特征谱线。

这一谱线的能量强度与光度均展现出幂律变化特性，标志着这是目前探测到源自宇宙天体的最高能量且确证度最高的谱线现象。

这些发现为破解伽马暴及相对论性喷流产生之谜提供了全新的重要线索，是伽马暴观测研究的里程碑。相关研究成果以封面论文形式 7 月 25 日在《中国科学：物理学力学天文学》（英文版）期刊正式发表。

据介绍，伽马暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象，普遍认为由大质量恒星的核心坍缩或两颗极端致密天体（中子星、黑洞等）并合而产生。自上世纪六十年代首次发现，伽马暴的观测研究一直处于前沿领域，特别是近年来随着引力波的发现，伽马暴已成为多波段多信使时域天文研究的焦点。

近年来我国发射了一系列空间望远镜开展伽马暴观测研究，包括慧眼卫星、“怀柔一号”极目系列卫星、爱因斯坦探针卫星以及中法天文卫星等等。2022 年 10 月 9 日，全球众多天文望远镜观测到一例迄今最亮的伽马暴（编号 GRB 221009A），其中，我国的慧眼卫星和极目空间望远镜对该伽马暴的瞬时辐射进行了精确测量，发现该伽马暴具有打破纪录的观测亮度和各向同性能量，这些极端性质使其成为名副其实的千年一遇的历史性天文事件。

在本项研究中，中国科学院高能物理研究所“怀柔一号”极目卫星团队联合中国科学院云南天文台、河北师范大学、贵州师范大学等单位的科研人员，利用自主研制的极目空间望远镜（GECAM-C）和国际上的费米卫星伽马射线监测器（Fermi / GBM）的观测数据，对迄今最亮伽马暴开展了详细的能谱分析和谱线搜索工作，特别是利用极目空间望远镜的精确测量数据对费米卫星的数据进行校准和检验，并开展了大量的探测器本底研究和仪器效应分析等工作，成功提取出精准可靠的伽马暴能谱。

经过严谨分析，研究团队发现该伽马暴的能谱中存在一条演化规律的发射线谱线，谱线的能量和光度均随时间以幂律演化，为谱线的真实性以及谱线起源于该伽马暴提供了最坚实的证据。此外，研究团队还发现谱线的相对展宽较窄（仅 10% 左右）且基本不随时间变化。

令人更意外的是，在伽马暴主暴阶段谱线能量高达 37 兆电子伏，这是迄今探测到的宇宙天体产生的最高能量的谱线。这些发现对于研究伽马暴及相对论性喷流的物理性质和产生机制具有重要而独特价值，是伽马暴和极端宇宙观测研究的重大突破。

研究论文由“怀柔一号”极目卫星首席科学家、中国科学院高能物理研究所的熊少林研究员牵头并担任通讯作者，中国科学院云南天文台的毛基荣研究员和中国科学院高能物理研究所的张双南研究员担任共同通讯作者。中国科学院高能物理研究所的博士研究生张艳秋是论文的第一作者，主要负责能谱和谱线分析工作。该项研究获得了国家重点研发计划项目、中国科学院空间科学战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目支持。

“怀柔一号”极目卫星（英文简称 GECAM）是中国科学院“空间科学”（二期）战略性先导科技专项支持的我国首个机遇型空间科学项目，于 2020 年 12 月 10 日发射运行。参与本次发现的极目空间望远镜（编号 GECAM-C）是极目系列卫星的第三个载荷，于 2022 年 7 月 27 日搭载中国科学院微小卫星创新研究院牵头研制的空间新技术试验卫星发射入轨。

中国科学家在南海发现新物种：拟幽灵蛸

近日消息，中国科学院南海海洋研究所等机构的研究人员近期在英文学术期刊《动物分类学报》上发表论文说，他们对2016年在南海发现的一个与幽灵蛸相近的物种进行了研究，通过形态学和基因的比较分析明确其与幽灵蛸存在明显差异，确定其为新物种，并将之定名为“拟幽灵蛸”。

在生物分类上，幽灵蛸是幽灵蛸目幽灵蛸科幽灵蛸属动物，也是此前唯一被广泛认可的幽灵蛸目现存物种。中科院南海海洋研究所研究员邱大俊介绍，1903年德国海洋生物学家卡尔·楚恩最早在深海发现了幽灵蛸，其常生活在水深600至900米之间，这个深度光线几乎无法到达，水体中氧气含量很低。

中国科学家在海南岛东南海区800至1000米水深采集到的标本（资料照片）。该物种与俗称为“吸血鬼乌贼”的幽灵蛸相近，研究人员通过形态学和基因的比较分析，确定其为新物种并将之定名为“拟幽灵蛸”。

2016年9月，中国科学家在海南岛东南海区800至1000米水深采集到一个标本。研究团队将它与幽灵蛸进行形态比对，发现其尾部形态、下角质颚形状、发光器位置等与幽灵蛸均存在明显差异。通过基因分析，发现它与幽灵蛸在进化树上是两个遗传距离较大的分支，证实采集到的标本是一个新物种，成为幽灵蛸目已知的第二个现存物种。

2022年3月8日，美国自然历史博物馆和耶鲁大学的研究人员在英国《自然·通讯》杂志发表研究论文，对一块古老的10条腕章鱼化石进行了分析，认为这种生活在距今3.28亿年前的远古章鱼是章鱼和幽灵蛸已知的最古老祖先。这项化石研究证实了科学家先前的猜想，即幽灵蛸目动物最初有10条腕，后来逐渐演化为目前的8条腕。

我国自主研发首台15兆瓦级重型燃气轮机今日下线，铸就装备制造业“皇冠明珠”

7月4日消息，我国自主研发的首台15兆瓦重型燃气轮机"G15"今日在四川德阳顺利完成总装，标志着我国在重型燃机领域取得了重大突破，为加速构建国产燃机系列和推进能源结构升级奠定了坚实基础。

报道称，燃气轮机被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”，广泛用于能源、航空航天、工业制造、海洋工程等领域。

这台自主研制的 15 兆瓦重型燃气轮机热效率达 35%。相较于同功率的火力发电机组，一年可减少碳排放超过 15 万吨，联合循环一小时的发电量超过 2.2 万千瓦时，可以满足 2500 个家庭 1 天的用电需求。

查询公开资料获悉，2023 年 3 月，我国首台具有自主知识产权的 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机 G50 (以下简称“G50”) 在中国华电清远电厂正式投入商运，实现了我国自主重型燃机从“0”到“1”的突破。

据报道，G15 燃气轮机是在 G50 燃气轮机的基础上，经多次迭代优化后模化设计而来。从结构上来看，G15 相对于 G50 的 5 个缸少了 1 个缸，尺寸更小，结构更复杂，研发难度也更大。

此外，我国自主研制的 300 兆瓦级 F 级重型燃气轮机首台样机今年 2 月在上海临港总装下线，由 5 大系统、5 万余个零部件构成，是我国首次自主研制的最大功率、最高技术等级重型燃气轮机，这是我国重型燃气轮机自主创新发展历程中的重要里程碑。

我国费米子哈伯德模型量子模拟器首次超越经典计算机，获《自然》盛赞

7月11日消息，来自中国科学技术大学的科研团队，包括潘建伟教授、陈宇翱教授、姚星灿教授以及邓友金教授等顶尖学者，日前宣布了一项震撼全球的成就。

他们携手打造的超冷原子量子模拟器，成功突破了传统计算机的限制，首次在费米子哈伯德模型体系内证实了反铁磁相变现象。

相关研究成果于 7 月 10 日在线发表在国际学术期刊《自然》杂志上。

费米子哈伯德模型是晶格中电子运动规律的最简化模型，被认为是可能描述高温超导材料的代表性模型之一，但其研究一直面临着巨大挑战：

一方面，该模型在二维和三维下没有严格解析解；

另一方面，计算复杂度非常高，即使是超级计算机也无法进行有效的数值模拟。

量子计算为求解若干经典计算机难以胜任的计算难题提供了全新的方案。国际学术界为量子计算的发展设定了三个阶段：

一是对特定问题的计算能力超越经典超级计算机，实现“量子计算优越性”。随着美国谷歌公司“悬铃木”以及中国科大“九章”系列、“祖冲之号”系列量子计算原型机的实现，这一阶段的目标已达到；

二是实现专用量子模拟机以求解诸如费米子哈伯德模型这一类重要科学问题，这是当前的主要研究目标；

三是在量子纠错的辅助下实现通用容错量子计算机。

值得指出的是，理论研究表明，即使采用通用量子计算机也难以准确求解费米子哈伯德模型。因此，构建可以求解该模型的量子模拟机，不仅是理解高温超导机理的有效途径，也是量子计算研究的重大突破。

据介绍，中国科学技术大学的工作推进了对费米子哈伯德模型的理解，为进一步求解该模型、获取其低温相图奠定了基础，也首次展现了量子模拟在解决经典计算机无法胜任的重要科学问题上的巨大优势。

《自然》杂志审稿人对该工作给予了高度评价，称该工作：

“有望成为现代科技的里程碑和重大突破（...which could become a notable milestone for modern science and technology and a major breakthrough）”；

“标志着该领域向前迈出了重要的一步（…marks an important step forward for the field）”；

“是实验的杰作，是期待已久的成就（…is an experimental tour de force. This is a long-awaited achievement）”。

该项研究获得了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院、安徽省、上海市和新基石科学基金会等的支持。