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。
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)
星光灿烂的年代****** 中新社有一个部门,虽然不负责新闻业务,但在一个历史时期内却是本社的一个品牌,为中新社在文化艺术领域赢得了极佳的声誉,这就是中新社电影部。 在中新社即将迎来创建六十周年之际,我们这些电影人十分怀念中新社电影事业的创始人廖公——廖承志同志,怀念为中新社电影事业付出极大心血的吴江社长,怀念那些为中新社电影事业奋斗终身的同事和战友。 中新社初期成立的电影队成员只有十八人,正是这“十八条好汉”在艰难的创业时期为广大海外侨胞拍摄了《泰山南北》、《齐鲁英豪》、《姊妹易嫁》、《珍珠塔》等一大批电影纪录片和戏曲片,开创了中新社的电影事业。广大海外游子在银幕上看到了日思夜想的家乡面貌,听到了熟悉的家乡声音。这些电影在他们中间产生了极大的反响,受到侨胞们热烈欢迎。 1979年,中新社各个业务部门相继重建,社领导从北京的电影制片机构调进了一批专业人员,并将电影队扩编为电影部。从此,中新社的电影事业进入了一个快速发展的新时期。 1981年,中新社第一部电影故事片《原野》投入拍摄,并以南海影业公司名义亮相,在社会上引起了普遍的关注。由于种种原因,这部影片直到1987年才获准在国内公映。时隔多年,该片在上映时仍受到广大观众的欢迎,还荣获了第八届百花奖最佳故事片奖。 从电影《原野》诞生时起,中新社电影部的发展进入了一个辉煌的年代,此后拍摄了一批优秀的电影故事片和电影纪录片。这其中有故事片《南拳王》、《八百罗汉》、《精变》、《春桃》、《老店》、《北京故事》,纪录片《中华剑术》、《末代皇帝——溥仪》、《神秘的西藏》、《婚俗奇观》等。这一大批影片的成功,在当时中国电影界和海内外观众中广为传颂,受到好评。 随着一批又一批影片投入摄制,众多的电影明星也相继加入到中新社的电影创作队伍中去。他们当中有刘晓庆、杨在葆、徐松子、陈宝国、濮存昕、陈小艺、姜文、葛优等。与此同时,电影部还迎来了北京电影制片厂、长春电影制片厂、上海电影制片厂的一批电影专业人才,这为中新社的电影拍摄提供了强大的创作力量和专业技术保障。 在那个辉煌的年代,中新社电影部的电影在海外创下了极佳的票房。故事片《精变》在上海公映时,出现了清晨影院前排长龙购票的情景。《中华武术》、《末代皇帝——溥仪》在香港上映时创下纪录片票房最佳业绩。 改革开放促进了中国影视合拍业务的发展。电影部率先在国内开展中港电影合拍,作品《南拳王》、《八百罗汉》、《小毛孩夺宝奇缘》掀起了功夫片的热潮;中美合拍的电影《北京故事》在海外观众中引起很大的兴趣。随后,电影部又与英国合拍了电视片《龙的心》,与台湾合拍了《八千里路云和月》、《海棠风情》。这些电视片在海外播放时都取得了很高的收视率。 在中国电影、电视各类奖项中,电影部拍摄的影视作品也均占有一席之地。影片《老店》获政府奖、《原野》获百花奖,电视剧《努尔哈赤》获飞天奖。鉴于中新社在电影摄制上的丰硕成果,国家电影事业管理局特批了每年两部故事片指标给电影部(南海影业公司)。当时能享受这种待遇的只有经国务院批准的中央和省级电影制片厂,全国仅有十余家。那时中央召开的电影工作会议,上海、长春、珠海等地举办的国际、国内电影节也都邀请中新社电影部作为正式代表参加。在世界电影诞生一百周年之际,电影局还邀请电影部代表参加在人民大会堂举行的庆典活动。 昔日电影部取得的累累硕果已成为历史。作为电影人,我们期待经过若干年的奋斗,中新社的电影事业能够再现灿烂星光。 (历史资料)
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