客观日本

理研时隔25年发现特殊原子核,有助于探究中子星的内部结构

2026年01月20日 电子电气

日本国立研究开发法人理化学研究所(以下,理研)的斋藤武彦主任研究员等人于2025年12月18日宣布:时隔四分之一个世纪再次发现了一种地球上并不存在的特殊原子核。这种原子核此前仅被发现过一次,今后通过进一步解析,有望阐明宇宙运行机制以及质量巨大的天体——中子星的内部结构等

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理研的斋藤武彦主任研究员展示特殊原子核的模型(2025年12月18日,于东京都千代田区)

物质的原子由电子和原子核组成。原子核中包含质子和中子。此次发现的“双Λ超核”(Double Lambda Hypernucleus)拥有特殊的原子核,其中含有两个地球物质中并不存在的Λ粒子。

研究团队对2016~2017年在位于茨城县东海村的大强度质子加速器研究设施(J-PARC)开展的实验数据进行了重新解析。研究人员利用记录原子核等发生反应并运动轨迹的图像数据,使用自主开发的人工智能(AI)进行分析,终于找到了双Λ超核所呈现的特征性轨迹。在对轨迹进行详细分析,计算能量等参数后,最终发现了含有双Λ超核的硼原子核。

在约25年前,双Λ超核曾经被发现过一次。研究团队表示,目前完成解析的数据量约占整体的0.2%,若对全部数据进行解析,预计可发现约500个双Λ超核。

中子星是在类似太阳这样的恒星发生超新星爆发后诞生的天体,其半径约为10公里。中心部位仅相当于一块方糖大小,质量却高达10亿吨,当中子星彼此融合时,据称会形成金、铅等重元素。

双Λ超核被认为存在于中子星内部,通过研究其行为,有望揭示中子星的形成过程及其内部结构。相关研究成果已发表在英国科学期刊《Nature Communications》上。

原文:《日本经济新闻》、2026/1/6
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Nature Communications
论文:Artificial intelligence pioneers the double-strangeness factory
DOI:10.1038/s41467-025-66517-x