“小柯”秀

《自然》

用JWST探究宇宙黑暗时代超微弱星系本质

美国加州大学洛杉矶分校Guido Roberts-Borsani研究小组利用詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）探究了宇宙黑暗时代超微弱星系的本质。相关研究成果近日发表于《自然》。

该研究团队利用近红外光谱仪（NIRSpec）和近红外摄像机（NIRCam）仪器，在宇宙大爆炸后4.8亿年的观测中，成功在z=9.79的光谱中识别了这个非常暗淡的星系（约为0.05倍特征亮度L*）。通过观察莱曼断裂和红向连续谱，以及多个4σ发射线，他们对该星系的光谱进行了确证。利用JWST和引力透镜效应的结合，揭示了这个超微弱星系（MUV=-17.35）具有典型宇宙再电离源的亮度。此外，该星系呈现出紧凑（约150pc）且复杂的形态，恒星质量较低（约107.19M⊙），气相金属丰度为亚太阳水平（约0.6Z⊙）。

据了解，在宇宙大爆炸后的前十亿年中，紫外光子被认为是星系间氢离子化的来源，使得宇宙对紫外辐射变得透明。亮度超过特征亮度L*的星系无法提供足够电离光子推动宇宙再电离。较暗的星系被认为在光子预算中起主导作用；然而，它们周围的中性气体阻止了莱曼α光子的逃逸，这一直是识别它们的主要方法。研究确认JD1是一个经过前景星系团Abell 2744提供13倍放大倍数的三重成像星系，并且具有z≈10的测光红移。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-05994-w

《地质学》

化学振荡反应与前寒武纪环境替代物硅石葡萄状体

英国伦敦大学学院Shahab Varkouhi和Dominic Papineau报道了来自化学振荡反应和作为前寒武纪环境替代物的硅石葡萄状体。相关论文近日发表于《地质学》。

研究人员表明，葡萄状体保留了针状石英（具同心纹层，呈放射状排列）的自相似模式，这在生物建造的叠层石中没有记录。这些古老的分形及其组成模仿了化学振荡反应中的分形，意味着葡萄状体的沉淀是由有机物的非生物成岩降解推动的，随后变质为燧石。

据介绍，在这项岩相学和地球化学研究中，研究人员在南非巴伯顿和加拿大冈弗林特的前寒武纪硅质岩中识别出了不同的石英晶胞，包括圆形-同心状、双晶、柱状、波状和叠层石状结构，以及类似几何形状和尺寸的同步生物模式（丝状特征和叠层石）。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1130/G50948.1

洋壳进行性硬柱石榴辉岩化

美国伊利诺伊大学的David Hernández-Uribe和日本东北大学的研究人员合作，提出洋壳中进行性硬柱石榴辉岩化，以及对俯冲带深部物质转移的意义。这一研究成果近日发表于《地质学》。

研究人员结合典型俯冲带的岩石模拟与地球动力学计算方法表明，硬柱石榴辉岩的出现受俯冲带成熟度控制。研究发现，硬柱石榴辉岩不形成于幼年俯冲带；除非是在加热之前挖出的岩石，否则随着时间的推移，洋壳中会形成硬钙磷石组合，但前进加热会使硬钙磷石消失。洋壳中的硬柱石-榴辉岩组合仅在成熟和冷俯冲带中形成并经历了前进变质作用，在折返过程中仍需要特定的特征保存硬柱石。

成熟俯冲带中硬柱石的稳定性受镁铁质地壳和上覆地幔楔物质之间混杂作用的阻碍；相比之下，随着海底强烈的蚀变和钙铝交代作用，硬柱石的比例增加。因此，后面这些过程是加强回收的关键。

研究人员认为，在成熟的俯冲带中，硬柱石驱动向地幔深处的质量循环是非常重要的，但在俯冲带的幼年阶段，硬柱石榴辉岩在将质量带入地球深部的作用是次要的。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1130/G51052.1

《物理评论A》

二粒子量子态分辨与可分解纠缠目击

韩国庆熙大学Jeong San Kim研究小组实现了二粒子量子态分辨与可分解的纠缠目击。相关研究成果近日发表于《物理评论A》。

该团队研究了使用正定部分转置（ PPT）测量进行二粒子量子态分辨的问题，并展示了正定部分转置测量的最小误差分辨与纠缠目击密切相关。通过引入可分解纠缠目击的概念，研究人员建立了正定部分转置测量下最小误差分辨的条件。

此外，他们还提供了关于所有可能的正定部分转置测量最大成功概率上限的条件。最后，他们通过多维二粒子量子态的示例阐明了其研究结果。

相关论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevA.107.052410