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)
中共二十大为世界经济变局扮演“常量”****** (中共二十大·观察)中共二十大为世界经济变局扮演“常量” 中新社北京10月19日电 题:中共二十大为世界经济变局扮演“常量” 中新社记者 李晓喻 当百年变局叠加世纪疫情,中国经济、世界经济都面临剧烈变革。在这个非常时期,中共二十大指明了未来5年乃至更长时期中国经济的前进方向,这将对全球产生深远影响。 此次大会对改革与发展理念和路径的坚持,将有效提振人们对世界经济前景的信心,避免悲观预期进一步蔓延。 10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂隆重开幕。 中新社记者 毛建军 摄在中国经济总量已达百万亿元人民币规模之际,二十大报告重申了中共多年来的信条:发展是党执政兴国的第一要务。报告中,“坚持和完善社会主义基本经济制度”“毫不动摇巩固和发展公有制经济,毫不动摇鼓励、支持、引导非公有制经济发展”等几代中国人耳熟能详的重要表述依然居于显要位置。 过去十年,这些经济发展理念和路线不仅让中国经济实力有了历史性跃升,也使全球从中受益。中共二十大报告指明,中国将沿着这一被实践证明的成功之路坚定不移走下去。 这种坚持是对此前海外一些针对中国经济政策担心和质疑的最有力回应,也给世界经济吃下“定心丸”。用康宝莱全球高级副总裁郭木的话说,“二十大报告让我们看到了中国市场的确定性”,这足以为全球经济发展带来信心。 此次大会还发出了中国将坚定不移扩大开放的宣言书,这对稳定世界经济“基本盘”具有重要意义。 眼下,世界经济正位于十字路口。疫情余波还未退散,又遇逆全球化、单边主义、保护主义明显抬头,地缘政治紧张局势一再升级,产业链供应链出现多处梗阻。是继续“开门迎客”,在最大范围内互通有无,还是“筑墙设垒”,将多边贸易体制进一步推向分裂,各国对这个问题的答案很大程度上决定了全球经济未来几十年甚至更长时间的命运。 二十大报告给出了中国的回答:坚持对外开放的基本国策,坚定奉行互利共赢的开放战略,坚持经济全球化正确方向。“稳步扩大规则、规制、管理、标准等制度型开放”,“加快建设贸易强国”,“维护多元稳定的国际经济格局和经贸关系”等一系列部署,则为中国开放决心提供了具体支撑和落脚点。 资料图:上海洋山深水港。 殷立勤 摄作为全球140多个国家和地区的主要贸易伙伴,中国坚持高水平对外开放不仅将给其他国家带来新的广阔市场和海量机遇,助其早日走出低谷,更重要的是起到一种示范效应。 “越是‘脱钩断链’甚嚣尘上,越要反其道而行之,以开放合作不断‘筑链’,创造新的联系,让国际经济格局保持稳定。从长远看,这是对全球经济治理最负责任的行为。”中国商务部原副部长魏建国说。 如果从更宏大的视角观之,中共二十大报告除了为世界经济注入“强心针”外,还为其打开了一扇眺望更美好未来的新窗。 目前,距离联合国2030年可持续发展议程的“交卷时间”越来越近,但各国尤其是发展中国家内部发展不平衡、不充分问题仍未得到有效解决。 此次大会将高质量发展列为全面建设社会主义现代化国家的首要任务,冀望走出一条能以尽可能小的投入换来尽可能多的产出,且能更好惠及全体民众,实现人与自然和谐共生的新路。这是一个相当高的目标和追求。一旦实现,不仅将为许多同样在探索发展道路的国家提供宝贵经验,在整个人类历史上都将记下浓墨重彩的一笔。 中国国际经济交流中心总经济师陈文玲对中新社记者称,要化解人类社会发展到今天积累的种种存量矛盾以及潜在的增量矛盾,高质量发展是唯一切实可行的选择。中国对高质量发展的探索,将为全球解决可持续发展难题给出“中国答案”,作出中国贡献。(完)
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