点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
关于恒星的这个经典理论 中国天文学家最新研究提出了挑战******
中新网北京1月19日电 (记者 孙自法)广袤宇宙的千亿星系中无时无刻不在诞生着新的恒星，同一恒星形成区会批量形成许多不同质量的新生恒星。长期以来，“恒星初始质量分布规律不变”一直是天文界关于恒星演化研究的一个经典理论。
这一恒星经典理论绝对正确吗？恒星初始质量分布规律真的一成不变吗？中国科学院(中科院)国家天文台刘超研究员领导的合作团队最新研究发现，“恒星初始质量分布规律”会随着恒星金属元素含量和年龄发生显著变化，对其“不变”的经典理论提出挑战。
中国天文学家完成的这项刷新人类认知、将对天体物理多个领域研究产生深远影响的重大科研成果论文，北京时间1月19日凌晨在国际著名学术期刊《自然》发表。论文通讯作者刘超形象科普称，这也就是说，宇宙不同的地方必须用不同的“尺子”丈量，才能得到正确的测量结果。
终结恒星初始质量分布规律是否变化争议
中科院国家天文台介绍说，该台联合北京师范大学天文和天体物理前沿科学研究所、南京大学、中科院紫金山天文台等研究人员，发挥国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜，LAMOST)光谱数据超大样本优势，并结合欧洲空间局盖亚(Gaia)卫星数据，研究发现天体物理学中一个非常重要的基础概念——“恒星初始质量分布规律”会随着恒星金属元素含量和年龄发生显著变化，从而对“恒星初始质量分布规律不变”的经典理论提出挑战，并刷新了人类对这一基本概念的认知。
研究团队在本次研究中发现，他们首次清晰观测到年轻的小质量恒星数量比例明显高于年老的恒星。此外，金属含量越高的恒星家族中小质量恒星数量比例也越多。这是天文学家首次如此清晰地观测到恒星初始质量分布规律随着恒星金属元素含量和年龄发生了显著变化，直接导致恒星初始质量分布规律在宇宙中普适不变的基本假设不再成立，也终结了一直以来天文界关于恒星初始质量分布规律是否变化的争议。
恒星初始质量函数领域国际权威、德国波恩大学教授帕弗尔·库鲁帕(Pavel Kroupa)评价认为，这项研究基于大样本观测获取的高质量数据，揭示了银河系中恒星初始质量函数与银河系演化历史和环境相关，对于深入理解银河系中不同环境不同时间恒星形成的性质非常重要。
图中横坐标显示恒星星族的金属元素含量(金属丰度)，数值越大金属丰度越高。纵坐标显示恒星初始质量函数的形状，α数值越大表示质量较小的恒星比例越高。红色圆点显示年老星族α值比较小，即质量较小恒星的比例低；蓝色三角形显示较年轻恒星随着金属丰度变高，α值也增加，即质量较小恒星的比例增加。中科院国家天文台 供图9万多精细样本直接获取恒星初始质量函数
论文第一作者、中科院国家天文台博士研究生李佳东解释说，恒星初始质量分布规律，天文学上通常称为恒星初始质量函数，它描述了一群恒星在刚刚诞生时，不同质量的恒星所占的比例。在整个天体物理研究中，恒星初始质量函数是现代天文学中一个非常基础的物理概念，对许多关键天体物理学问题的研究起到至关重要的作用。
半个多世纪以来，天文学家通常认为恒星初始质量函数在宇宙各处及各个演化阶段是普适不变的，并作为基本假设在星系形成与演化、星团结构和演化、双星演化，甚至太阳系外行星以及引力波等诸多天体物理研究领域广泛应用，几乎成为天体物理教科书中的“经典假设”。
不过，天文学家近年来通过各种新的观测，发现恒星初始质量函数很有可能不是普适不变的。论文合作者、南京大学天文系教授张智昱指出，一些迹象显示，在恒星形成活跃的环境中大质量恒星的比例更高，这意味着恒星初始质量函数可能不是普适的。
恒星初始质量函数在宇宙各处是否变化成为困扰天文学家的重要问题，需要在银河系中找到更为直接有力的观测证据。近年来，随着郭守敬望远镜、盖亚卫星等中外大型天文设施投入观测运行，并获得海量观测数据，助力中国天文学家发现恒星初始质量函数变化的直接证据。
研究团队发挥郭守敬望远镜大样本光谱数据优势，筛选出迄今最精细的9万多颗太阳邻域的恒星样本，并获取了每颗恒星的金属元素含量和质量。结合盖亚卫星观测数据，他们首次通过俗称“数星星”这一最直观的恒星计数法，对具有不同金属元素含量和年龄的恒星进行统计，从观测角度直接获取了几乎不依赖于任何模型的恒星初始质量函数。
宇宙不同地方需要合适“尺子”正确测量
研究团队认为，无论是测量宇宙不同阶段星系中暗物质和重子物质质量、构建星系化学演化，还是理解恒星形成过程、分析双星演化的物理机制、探测太阳系外行星，甚至包括研究恒星级引力波事件等一系列天体物理学前沿问题的研究，都将因恒星初始质量函数的变化而受到挑战。
刘超以“尺子”作比喻指出：“这如同是一把会随着环境变化的‘尺子’，不能用同一把‘尺子’丈量宇宙的不同地方。在宇宙不同地方，天文学家需要更换合适的‘尺子’，才能得到正确的测量结果。例如，使用银河系目前的‘尺子’就无法测量早期的宇宙”。
论文合作者、中科院紫金山天文台符晓婷副研究员补充说，如此复杂变化的恒星初始质量函数，对恒星形成理论也提出了严峻的挑战。
中科院国家天文台表示，这一原创性成果是中国天文大科学装置郭守敬望远镜在前沿基础研究领域取得的又一项突破性进展。未来，中国将发射中国空间站工程巡天望远镜(CSST)，将助力天文学家在银河系更深远区域及近邻星系中进一步验证该重大发现，为更深入理解恒星初始质量函数和恒星形成的物理过程，提供更加丰富的天文观测数据。(完)
（新春见闻）复兴号折叠时空 成都与大凉山“双向奔赴”****** 中新社凉山1月17日电 题：复兴号折叠时空 成都与大凉山“双向奔赴” 中新社记者 王鹏 17日上午11点，经过3小时车程，一列复兴号动车缓缓停靠西昌西站，站台瞬间拥挤起来。成都游客姜亮一家四口走进阳光里，开始了春节度假。“我们就是来大凉山晒太阳的！”他笑着说。 1个多小时后，彝族青年拉冲坐上同一列动车，向400多公里外的成都疾驰而去。春节临近，这位舞蹈演员要去省城参加表演。他透露，随着新成昆铁路全线通车，公司在成都的演艺业务多了起来。 2023年春运，开通不久的新成昆铁路将时空距离折叠，成都至凉山彝族自治州首府西昌的火车旅行时间，由10多个小时缩短至3小时，造就了成都与大凉山的“双向奔赴”。 列车上，遇到汉语讲得不好的彝族老乡，26岁的彝族列车员吉克日古会用彝语进行交流。他说，这条铁路全线通车好几天后，仍不敢相信，“像做梦，因为凉山人对这条铁路渴望太久了，以前的慢火车太慢了。” 吉克日古所说的“慢火车”，是建成于1970年、曾开创13项世界铁路之最的成昆铁路。几十年来，它是中国西南山区的物流大通道。开行于这条铁路上的绿皮火车，是彝族娃娃们的“校车”，也是彝族百姓的“赶集车”，更连接着山外的世界。 “以前坐老成昆铁路到成都，要十几个小时，雨季经常断道，很不方便。”吉克日古说，随着时速160公里的新成昆铁路全线开通，大凉山多了一条对外大通道，“外面的人更方便进来了解凉山，彝族人走出大山也更容易。” 对成都市民姜亮来说，新成昆铁路是一条“阳光旅游专列”。“成都冬天阳光很少，很早就想来西昌晒太阳，但太折腾。”他说，复兴号把大凉山和成都连接了起来，使“好耍”的成都人到西昌旅游成为一种日常，“周末想走就走”。 成都人涌入大凉山，给当地旅游业带来了大量客源。在邛海边经营民宿的林帆说，自新成昆铁路去年12月26日全线通车，酒店几乎每天满房，绝大多数客人来自成都，春节假期也早已订满。 这场“双向奔赴”，对成都人来说也许是多了一个旅游目的地，出行更便捷。但对大凉山的彝族人来说，意味着更多。 “大山外的人能进来，大山里的人能出去。”在彝族姑娘曾静看来，虽已摆脱贫困，但对彝族人来说，“这是一条通向更广阔的世界的路”。 长期在凉山表演的拉冲感触更深。“以前去成都表演，火车慢，汽车堵，飞机贵。现在3小时动车直达，超级方便。”这位23岁的彝族青年，今年可能将第一次在成都过年，“也许以后我们还会去北京表演。”说起未来生活，他眼里闪着光。 新成昆铁路的受欢迎程度，从车票销量可窥一斑。列车长高翔透露，通车以来一直是“春运状态”，每天十余趟成都往返西昌的动车均满员，需提前几天抢票。吉克日古也告诉记者，通车以来，很多彝族乡亲好友问他，“日古，我怎么买不到票？你能帮我买到吗？” 从小在彝族村落长大的吉克日古，求学时常乘坐慢火车，正是看到制服笔挺的列车员，才立志去铁路工作。如今已穿上制服成为复兴号列车员的他，知道自己的故事被很多彝族乡亲用来鼓励娃娃，“好好读书，像吉克日古一样，长大后去大山外的世界。”(完) （文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
1分快3地图 |
)