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)
“2022年闽台关系十大新闻”揭晓****** 中新社福州1月17日电 (记者 闫旭)“2022年闽台关系十大新闻”17日在福州揭晓。 近日,福建省人民政府台港澳事务办公室、福建省人民政府新闻办公室组织部分中央和境外驻闽媒体、福建主要媒体召开线上评审会,评选出“2022年闽台关系十大新闻”,它们是: 1.第十四届海峡论坛成功举办 习近平总书记给台青回信 7月12日,第十四届海峡论坛在福建成功举办。论坛延续“扩大民间交流、深化融合发展”主题,两岸各界约2万人参与线上线下活动,其中2000余名台胞在闽参会。论坛举办前夕,中共中央总书记习近平给参加海峡青年论坛的台湾青年回信。习近平强调,希望你们多向台湾青年分享自己在大陆的经历和感悟,让更多台湾青年了解大陆,同大陆青年同心同行、携手打拼,锲而不舍、驰而不息,让青春在实现中华民族伟大复兴中国梦的伟大进程中绽放异彩。习近平总书记的回信在台湾青年中引发强烈反响。 2.在榕就业创业台胞选领首批配租房 1月18日,根据福州市《关于在榕就业创业台胞住房保障工作实施方案(试行)》的有关规定,在榕就业创业台胞选领首批配租房,当天共有72名台胞选定住房45套。这是福州市面向在地台胞推出的首批公共租赁住房,共计550套,在全省数量最多、力度最大。 3.福建面向海内外征集“迁台记忆”档案文献 3月14日,福建省台港澳办、省档案局、省台联、省档案馆联合发出公告,面向海内外开展“迁台记忆”档案文献征集工作。档案文献包括相关文书、信件、照片、证件、图书、方志、谱牒、地契、票据、实物等,将进一步丰富福建“迁台记忆”资源库,留住两岸同胞共同的历史记忆。 4.两岸各界民众线上线下纪念郑成功收复台湾360周年 6月14日,纪念郑成功收复台湾360周年大会在郑成功故里泉州南安市举行,海峡两岸各界500余人出席了在南安市主会场和台湾嘉义县分会场的活动。6月至10月,厦门、福州、南平也先后举办了学术研讨会、文化展等系列活动。 5.台胞答谢厦门宝太捐赠逾380万份快筛义举 7月11日,厦门市台商投资企业协会(以下简称厦门市台协会)等答谢厦门宝太生物科技股份有限公司捐赠新冠病毒抗原检测试剂活动在厦门举行。2022年以来,台湾疫情形势严峻,新冠病毒抗原检测试剂缺口巨大。宝太公司于6月定制了380万人份新冠病毒抗原检测试剂送往台湾,支援同胞战“疫”。厦门市台协会会长吴家莹、新党主席吴成典等致辞表示,宝太生物的义举有效帮助台胞抗击疫情,展现了血浓于水的同胞情谊。 6.福建十年来积极探索海峡两岸融合发展新路 8月30日,福建官方数据显示,十年来闽台贸易额达7000多亿元人民币,在闽台企超1万家,实际利用台资超100亿美元。 福建持续推动与金门、马祖“小四通”。截至2022年12月31日,累计向金门供水2468万吨,日均供水量约1.53万吨。发布225项台胞台企同等待遇清单,成功举办14届海峡论坛、10届海峡青年节及各项促进两岸交流活动。福建自贸试验区自挂牌运行七年多以来,50多个领域率先对台开放。 7.在闽台胞热议中共二十大报告 坚定在闽发展决心和信心 10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京开幕,引发在闽台胞台商关注热议。对于中共二十大报告中提到“尊重、关爱、造福台湾同胞”等涉台内容,台胞纷纷表示“很暖心”,让在大陆发展的台胞、台企吃下了“定心丸”,更坚定了他们继续扎根福建发展的决心和信心。 8.海峡青年节十周年:两岸青年交流交往交心交融 12月1日至5日,第十届海峡青年节集中活动在福州举办。十年来,海青节累计举办265项两岸青年交流活动,吸引近3万名两岸青年参与,其中台青1.4万名,涵盖百所台湾院校、百个台湾高校社团、百个台湾青年团体,成为两岸规模最大、层级最高、领域最广、影响最深的青年交流活动之一。 9.2022两岸企业家峰会年会聚焦产业合作绿色发展 12月20日,2022两岸企业家峰会年会在厦门举行,这是新冠疫情发生以来首次在线下举办的峰会年会。中共中央政治局常委王沪宁向两岸企业家峰会理事会发贺信,代表中共中央和习近平总书记,向峰会全体会员和与会嘉宾致以问候,希望两岸企业家做新时代新征程上构建新发展格局、推动高质量发展、推进中国式现代化的生力军。 本届峰会以“建构产业合作新模式,打造绿色数字新经济”为主题,共有300多位两岸工商团体代表、企业家、政府代表参会,超1500位两岸工商界人士通过线上直播积极参与互动。 10.台胞强烈呼吁台当局尽速恢复“小三通” 11月15日,厦门市台商投资企业协会、莆田市台湾同胞投资企业协会赴厦门五通码头了解“小三通”口岸设施等情况,向台当局喊话,盼以民众福祉为重,尽快恢复“小三通”。11月23日,全省七地台协会联合发表“我们要回家过年”请求书。12月12日,应厦门市台商投资企业协会、福州市台胞投资企业协会邀请,金门、马祖当选县长带领民意代表赴厦门会商“小三通”复航便利化措施。这是疫情发生近三年来台湾县(市)长首次“破冰之旅”。 12月22日,台湾地区行政管理机构宣布通过“金马地区民众春节交通专案”,即春节前后两周内允许金马民众及陆配循“小三通”航线返乡过年,但不允许台商中转。消息引发大陆台商强烈不满,福建11家台协会再次联合发表声明,呼吁“不要‘切香肠’式‘小三通’,让我们顺利回家”。(完) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |