客觀日本

理研時隔25年發現特殊原子核,有助於探究中子星的內部結構

2026年01月20日 電子電氣

日本國立研究開發法人理化學研究所(以下,理研)的齋藤武彥主任研究員等人於2025年12月18日宣佈:時隔四分之一個世紀再次發現了一種地球上並不存在的特殊原子核。這種原子核此前僅被發現過一次,今後通過進一步解析,有望闡明宇宙運行機制以及質量巨大的天體——中子星的內部結構等

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理研的齋藤武彥主任研究員展示特殊原子核的模型(2025年12月18日,於東京都千代田區)

物質的原子由電子和原子核組成。原子核中包含質子和中子。此次發現的「雙Λ超核」(Double Lambda Hypernucleus)擁有特殊的原子核,其中含有兩個地球物質中並不存在的Λ粒子。

研究團隊對2016~2017年在位於茨城縣東海村的大強度質子加速器研究設施(J-PARC)開展的實驗數據進行了重新解析。研究人員利用記錄原子核等發生反應並運動軌跡的圖像數據,使用自主開發的人工智慧(AI)進行分析,終於找到了雙Λ超核所呈現的特徵性軌跡。在對軌跡進行詳細分析,計算能量等參數後,最終發現了含有雙Λ超核的硼原子核。

在約25年前,雙Λ超核曾經被發現過一次。研究團隊表示,目前完成解析的數據量約佔整體的0.2%,若對全部數據進行解析,預計可發現約500個雙Λ超核。

中子星是在類似太陽這樣的恆星發生超新星爆發後誕生的天體,其半徑約為10公里。中心部位僅相當於一塊方糖大小,質量卻高達10億噸,當中子星彼此融合時,據稱會形成金、鉛等重元素。

雙Λ超核被認為存在於中子星內部,通過研究其行為,有望揭示中子星的形成過程及其內部結構。相關研究成果已發表在英國科學期刊《Nature Communications》上。

原文:《日本經濟新聞》、2026/1/6
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Nature Communications
論文:Artificial intelligence pioneers the double-strangeness factory
DOI:10.1038/s41467-025-66517-x