LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) 合作组织利用美国国家科学基金会 (NSF) 资助的 LIGO 观测站，通过引力波探测到了有史以来质量最大的黑洞合并事件。这次合并产生了质量约为太阳 225 倍的最终黑洞。该信号被命名为 GW231123，于 2023 年 11 月 23 日在 LVK 网络的第四次观测运行中探测到。此次发现挑战了我们对黑洞形成的现有理解，因为它远远超过了标准恒星演化模型的预测，暗示了黑洞可能通过较小黑洞的早期合并形成。
阅读更多
加州理工学院和加州大学伯克利分校的研究人员发现，斑马鱼心脏再生能力背后的基因电路，为人类心脏损伤修复提供了新的线索。研究发现，源自神经嵴细胞的心肌细胞负责协调斑马鱼心脏的重建过程。这些细胞在胚胎发育过程中激活特定基因，而在成年期这些基因失活，但在损伤后被重新激活，从而实现再生。研究团队正试图找出触发基因激活的信号，并利用CRISPR技术研究在人体心肌细胞中重新激活这些基因的可能性。这项研究为治疗心脏病，例如心脏病发作或先天性心脏缺陷，带来了新的希望。
阅读更多
宇宙中大部分物质是暗物质，无法直接观测。而剩下的普通物质中，约有一半“失踪”了。一项新的研究利用快速射电暴（FRB）——宇宙中短暂而明亮的无线电波闪光——作为探针，首次直接探测到了这些“失踪”的普通物质。研究发现，这些物质主要位于星系间的空间（76%），其次是星系晕（15%），剩余部分则集中在星系内部。这一发现证实了宇宙学模拟的预测，并为研究星系形成和中微子质量提供了新的途径。
阅读更多
科学家利用超级计算机模拟了中子星与黑洞碰撞的过程，发现碰撞前中子星会被黑洞的引力撕裂，产生阿尔文波，最终爆发出一秒钟的射电波暴。碰撞过程中还会产生宇宙中最强的激波，并可能形成短暂的黑洞脉冲星，释放出高能X射线或伽马射线。这项研究利用了Perlmutter超级计算机强大的GPU计算能力，为探测这类宇宙中最剧烈的事件提供了关键线索。
阅读更多
加州理工学院和普林斯顿大学的科学家发现，在聚合物溶液（如粘液）中生长的细菌细胞会形成长长的缆线，这些缆线相互弯曲和扭曲，形成一种“活体果冻”。这一发现可能对囊性纤维化等疾病的研究和治疗特别重要，在囊性纤维化中，肺部粘液的浓度会更高，经常导致细菌感染，并危及生命。这项发现也可能对研究被称为生物膜的细菌聚合物分泌体（例如河石上的粘滑物质）以及在工业应用中可能导致设备故障和健康危害的细菌聚合物分泌体具有重要意义。研究人员发现，聚合物对细菌细胞施加的外部压力迫使细胞聚集在一起并固定到位。这种受外部压力控制的吸引力称为耗竭相互作用。该模型可以预测缆线何时会在聚合物环境中存活和生长。目前尚不清楚细菌聚集在一起形成这种活体凝胶网络是为了使自身更大，从而更难以被免疫细胞吞噬和破坏，还是缆线形成实际上对细菌有害。
阅读更多
加州理工学院的研究人员发现，人类思维速度惊人地慢，仅为每秒10比特，远低于感官系统每秒10亿比特的接收速度。这项研究提出了一个悖论：为什么我们的思维如此缓慢？研究人员推测，这可能是因为人类大脑进化自简单的导航系统，只能循序渐进地处理信息，而非并行处理。这一发现或将挑战一些关于人机接口的科幻设想，因为即使通过脑机接口，人类的思维速度仍受限于每秒10比特。
阅读更多
加州理工学院的一个多学科研究团队解决了一个存在了几十年的难题，他们找到了一种方法，可以在身体的任何部位无创、持续地测量血压，而且几乎不会对患者造成任何干扰。这项名为共振声测法的技术使用声波轻轻地刺激动脉产生共振，然后使用超声成像技术测量动脉的共振频率，从而获得真实的血压测量值。
阅读更多
加州理工学院的天体物理学家团队首次模拟了原始气体从早期宇宙到被吸入超大质量黑洞吸积盘的过程。模拟结果颠覆了天文学家自20世纪70年代以来对吸积盘的认识，为理解黑洞和星系的形成和演化开辟了新道路。令人惊讶的是，模拟显示磁场在吸积盘的形成和形状中起着比之前认为的更大的作用，磁场支撑着盘状物质，使其更加蓬松。
阅读更多
文章介绍了加州理工学院物理学荣誉退休教授爱德华·C·斯通的一生及成就。斯通是太空物理学和行星天文学领域的巨擘，他领导了NASA的旅行者号宇宙飞船项目长达50年，并参与了包括火星探路者号、斯皮策太空望远镜和帕克太阳探测器在内的多个太空任务。此外，他还为W. M.凯克天文台的建设以及三十米望远镜的推进做出了重要贡献。
阅读更多