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)
嘉义市长选举,民进党继“九合一”选举后再吞一败****** 【环球时报综合报道】继上月“九合一”选举惨败后,民进党再吞一败。 嘉义市长选举因无党籍候选人黄绍聪11月2日去世,台“中选会”依法公告停止该项选举,并定于12月18日投票。结果国民党籍市长黄敏惠得到59874票,以27084票的巨大优势碾压民进党候选人李俊俋,顺利连任。2018年的“九合一”选举,黄敏惠当时在蓝营分裂的情况下拿到58558票,最后只以2302票的微弱优势击败寻求连任的民进党候选人涂醒哲。 黄敏惠再下一城后,国民党在“九合一”选举中总共拿下14个县市执政权,在北港溪以南,嘉义市也是国民党唯一执政县市。黄敏惠18日下午在支持者簇拥下发表当选感言,她对民进党当局喊话说,“这是基层团结对高层发出声音,请兑现铁路高架化全额补助、盖轻轨的承诺”。国民党主席朱立伦表示感谢嘉义市民出门投票力挺黄敏惠,国民党不会有一丝自满或任何一丝高兴,仍会持续努力另外两场“立委”补选,包括明年1月8日的台北市“立委”补选以及接下来的南投县“立委”补选。 资深媒体人黄扬明称,黄敏惠再度连任,不仅是第四度担任嘉义市长,更是台湾地方自治史上在同一县市任职时间最长的民选首长。据了解,嘉义市自1982年改制后共有11届市长,其中黄敏惠担任第7、第8、第10以及刚当选的第11届市长。《中国时报》19日称,嘉义市政治板块绿略大于蓝。黄敏惠打“政绩牌”、长期勤耕基层获得肯定,而且国民党此次展现团结,“全党护一人”,相比之下民进党的李俊俋选前5个多月才被征召参选,被质疑不接地气,加上绿营地方分裂、11月底“九合一”选举惨败等因素,导致李俊俋在嘉义市惨败。 针对再次败选,民进党代理党主席陈其迈对选举结果表示尊重,称民进党会持续检讨、反省。台“立法院副院长”蔡其昌19日称,民进党已启动检讨机制,会汇整出检讨方向。但民进党“立委”何欣纯在脸书上质疑,没有大破大立,就没有大开大合,“我们的检讨到底是什么?”“中广”董事长赵少康19日称,选民觉得给民进党的教训还不够,“苏贞昌还在那里,民进党真的有检讨吗?”他批评民进党所谓检讨都是打擦边球、虚晃一招,没有真正检讨核心问题,推估台北“立委”补选,选民还是会继续教训民进党。网友纷纷留言称,“派系斗争不团结,样样涨价的民生问题,高官不愿倾听民意。选举挫败,还不倾听、检讨,台湾未来堪忧”。 《联合报》19日称,“九合一”败选后,民进党检讨小组归纳的意见多半不知所云,除了怪年轻人怕上战场,还怪抖音洗脑年轻人不投票,令人啼笑皆非。而在11月26日大败后,12月18日嘉义市长选举又败,民进党不少人担心明年1月的台北“立委”补选也可能以败选收场,即明年1月15日补选党主席上任前,民进党将面临三连败。文章称,岛内民众没有耐心等待民进党重整,“若没有自省能力,继续与民意脱节,下一个失败很快就要来临”。(张 若) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |