活动星系核可能导致黑洞偏心合并

1. Nature最新：活动星系核可能导致黑洞偏心合并

AGN as potential factories for eccentric black hole mergers

J. Samsing, I. Bartos物理

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04333-1

摘要

有一些微弱的证据表明，名为GW190521的黑洞合并具有非零偏心。此外，其中黑洞的质量超过了恒星演化预测的极限。巨大的质量可以用连续的合并来解释，这在活动星系核（AGN）周围的气体吸积盘中可能有效，但很难保持偏心轨道直到合并，就像基础物理学认为的圆化一样。本研究发现如果单黑洞和双黑洞之间的相互作用非常频繁，并且相互倾斜度小于几度，则AGN吸积盘环境可以导致过度的偏心合并。本研究进一步说明，与其他圆形合并相比，此偏心合并在黑洞自旋矢量和合并时轨道角动量之间的倾角分布不同，称为自旋轨道倾角。

2. Nature揭示：电子催化分子识别

Electron-catalysed molecular recognition

Yang Jiao, J. Fraser Stoddart化学

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04377-3

摘要

分子识别和超分子组装涵盖了分子间广泛的非共价排列现象。然而，与形成共价键不同，这种过程中的催化作用仅限于依赖于复杂催化剂设计的方法。通过将广泛应用于合成共价化学的电子催化扩展到超分子非共价化学领域，本研究建立了一个简单通用的策略，以促进分子识别。作为概念验证，本研究证明了在环境条件下无法通过动力学实现的分子识别过程，即大环主体和哑铃形客体之间三自由基复合物的形成，可以在加入催化剂量的化学电子源后大大加速。因此，可以通过电化学方法在时间上控制分子识别，并在底物和配合物之间产生一个介于零和平衡值之间的几乎任意的摩尔比。这种动力学稳定的超分子系统很难用其他方法精确获得。在分子识别中，使用电子作为催化剂可激励化学家和生物学家探索可用于微调非共价事件的策略，控制不同长度尺度的组装，并最终创造新型复合物质。

3. Nature揭示：地幔中的软弱立方CaSiO₃钙钛矿

Weak cubic CaSiO₃ perovskite in the Earth’s mantle

J. Immoor, H. Marquardt地球科学

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04378-2

摘要

立方CaSiO₃钙钛矿是俯冲洋壳的主要晶相，由约550公里深的石榴石岩形成。然而，立方CaSiO₃钙钛矿在温度和压力下的流变性却鲜为人知。本研究测量了立方CaSiO₃钙钛矿在压力和温度条件下的塑性强度，这是1200公里深俯冲板块的典型情况。与之前在室温下研究的正方CaSiO₃相比，我们发现在下地幔温度下，立方CaSiO₃钙钛矿是相对较弱的相。研究发现立方CaSiO₃钙钛矿的强度和黏度明显低于布氏岩和铁方镁石，可能是最弱的下地幔相。研究发现表明，立方CaSiO₃钙钛矿控制着俯冲板块的动力学。软弱CaSiO₃钙钛矿进一步提供了一种将俯冲洋壳与下伏地幔分离的机制。根据分离深度，玄武岩地壳可以在上地幔和下地幔的交界处聚集。其中，立方CaSiO₃钙钛矿可能是最上层下地幔较低剪切波速地震带的组成部分，或下沉到核幔边界，并解释了非洲和太平洋下方大范围低剪切波速区域的地震异常。