形成恒星的圓盤星系中的螺旋形態(tài)

星系的早期組合被認(rèn)為產(chǎn)生了擾動和不對稱的物體。在鄰近星系中看到的形態(tài)特征，如星盤、凸起和旋臂，需要時間才能形成，而且會受到早期頻繁發(fā)生的星系合并的干擾。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個遙遠(yuǎn)的星系，其中包含一個螺旋狀的氣體盤。由于一個超大質(zhì)量黑洞和一個可能的恒星膨脹，該星系也有一個緊湊的中心質(zhì)量集合。他們表示，這些特征一定是在宇宙大爆炸后的14億年內(nèi)形成的。

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https://doi.org/10.1126/science.abe9680

退出時間可作為衡量生態(tài)恢復(fù)力指標(biāo)

彈性是研究復(fù)雜系統(tǒng)臨界過渡和臨界點的一個重要概念，定義為系統(tǒng)在過渡到另一穩(wěn)定狀態(tài)之前所能忍受的擾動的大小。然而，事實證明，彈性是無法測量的。

科學(xué)家展示了平均退出時間（系統(tǒng)跨越閾值所需的時間）的數(shù)學(xué)概念如何有助于解決這個問題，并描述了復(fù)雜系統(tǒng)的彈性。他們從時間序列數(shù)據(jù)中導(dǎo)出了一種估算退出時間的模型方法，并將其應(yīng)用于放牧植物種群模型、湖泊藍(lán)藻細(xì)菌數(shù)據(jù)和更新世—全新世氣候數(shù)據(jù)等例子中。

這種方法可以提高人們對受威脅的復(fù)雜系統(tǒng)的動態(tài)特性的理解。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.aay4895

量子圈形成的人工原子間化學(xué)鍵極弱

化學(xué)鍵一般形成于原子的電子態(tài)之間；原則上，其他電子態(tài)也可以形成化學(xué)鍵。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在量子圈（銅表面上的鐵原子大環(huán)）中創(chuàng)造的電子態(tài)可以與原子力顯微鏡尖端的金屬原子形成化學(xué)鍵。

圈態(tài)由許多電子形成，但與原子軌道相比有很大的空間范圍。與48個原子環(huán)之間的共價鍵的能量只有5毫電子伏。

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https://doi.org/10.1126/science.abe2600

基于磷質(zhì)子的高效氮還原氨

利用電化學(xué)方法制備氨氣可以大大降低目前的哈伯法產(chǎn)生的溫室氣體排放。一個正在研究的比較有前途的選擇是還原生成氮化鋰，它可以質(zhì)子化成氨。

然而，在這些研究中，作為局部質(zhì)子源的乙醇可能在反應(yīng)條件下降解。

科學(xué)家報道了四烷基膦鹽替代乙醇的使用。這種陽離子可以穩(wěn)定地經(jīng)歷脫質(zhì)子—再還原循環(huán)，同時作為一個附加的好處，它提高了介質(zhì)的離子電導(dǎo)率。

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https://doi.org/10.1126/science.abg2371

預(yù)熱離散時間晶體的觀察

描述和理解處于平衡狀態(tài)的物質(zhì)的不同相，通常與系統(tǒng)平衡的熱化過程有關(guān)。最近對非平衡系統(tǒng)的研究表明，系統(tǒng)的周期性驅(qū)動可以抑制平衡的自然趨勢，但仍會形成新的非平衡相。

科學(xué)家使用由25個捕獲的離子量子位和自旋組成的量子模擬器來觀察這種物質(zhì)的非平衡相：非無序的預(yù)熱離散時間晶體。量子模擬器的靈活性和可調(diào)性為研究物質(zhì)的奇異相提供了一個強大的平臺。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.abg8102

（馮維維編譯）