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)
(新春走基层)福建宁德归侨侨眷的年夜饭:东南亚美食大融合****** 中新网宁德1月21日电 (吕巧琴 吴允杰)印尼烤饼、烤粽、咖喱鸡、扣肉、大黄鱼……在印尼归侨汤松园的眼中,年味就是除夕年夜饭餐桌上各式各样的菜肴。 “我们家属于‘大融合菜系’,年夜饭非常丰盛。”21日,现年67岁的汤松园在福建宁德市笑着对记者说,除了准备印尼菜系与宁德本地菜外,受越南归侨好友“熏陶”,还会准备一些越南菜。 汤松园所在的华侨新村社区新春元素随处可见。 受访者 供图印尼菜咖喱味要浓才好吃,宁德大黄鱼用印尼菜的做法加工别有风味,印尼烤饼必须要有……谈起年夜饭的准备,汤松园侃侃而谈,“也不是过年才吃这些,现在日子好了,每天都吃得很丰盛。” 1961年,汤松园随父母回国,先期被安置在厦门同安的华侨农场,1965年又被安置到宁德市东湖塘华侨农场。 1965年,东湖塘华侨农场在宁德三都澳畔创建,由归侨与当地民工数万人填海筑堤围垦而成,先后安置了印尼、马来西亚、越南等地归侨4000多人。 “当时相当穷,吃白米饭就是一种奢望,每天都盼着过年,因为过年就有肉吃,有新衣服穿,现在的孩子根本想象不到。”回忆起当时的苦日子,汤松园仍记忆犹新。 华侨新村社区工作人员张贴“福”字。 受访者 供图1997年,东湖塘华侨农场获批成立闽东华侨经济开发区,1999年5月升级为省级经济开发区。2006年4月,闽东华侨经济开发区与闽东工业园区整合,更名为福建东侨经济开发区。2012年12月,经国务院批准,东侨经济开发区再度升级为国家级经济技术开发区。 历经多年发展,如今的东侨经济技术开发区坐拥3800亩东湖、2000多亩西陂塘以及国家级湿地公园,四面环绕保持生态原貌的南岸公园、北岸公园、塔山公园等休闲景观,已是一个宜业宜居家园,2021年度综合发展水平在全国217个国家级经济技术开发区中位列第22位。 “现在的生活和以前比,可以说是翻天覆地,每天吃的有鱼有肉,房子住得也很舒心。”汤松园说,特别是各级党委政府都非常关心归侨侨眷,逢年过节都会来看望慰问。 退休后从事社区工作的汤松园,近段时间来都在忙着帮助上门慰问社区里的归侨侨眷,除送上慰问金、慰问品外,还张罗着在社区内张贴春联、悬挂大红灯笼。汤松园说,除了新春慰问外,也希望用这些新年装饰让社区里的归侨侨眷都能感受到浓浓年味。 与汤松园有着同样想法的还有“侨三代”、侨企宁德市闽澳华侨汽车服务有限公司总经理黄超伟,他在公司的每个门上都贴上了春联。 “对我来说,年味就是这些春联、灯笼,看着就非常吉祥喜庆。”黄超伟说,特别是近些年宁德发展快速,城区环境设施也日益完善,春节期间街道两旁悬挂着的彩灯、灯带等装饰特别有年味。 黄超伟的外公是马来西亚归侨。“小时候过年,外公会做特色烤粽;现在他年纪大了,也很少做了。”谈起马来西亚美食,黄超伟回忆满满。 “今年年夜饭,将继续与外公一家团聚。”谈及新年愿望,黄超伟说,希望借着宁德快速发展的东风,接好上一代发展的接力棒。(完)
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