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)
浙江杭州余杭发布“强信心 拼经济”36条措施****** 1月4日,杭州市余杭区发布36条“强信心拼经济”全力实现开门红实施意见,该36条主要包括支持企业稳岗引才、全力提振消费市场、鼓励企业增产扩能、聚力稳外贸拓市场、稳定资源要素保障等五大方面。 在支持企业引才方面,余杭区设立1亿元海外引才专项奖励资金,对相关申报单位按照最高10000元/人次的标准给予奖励;对余杭企业招用初次来杭州市就业的海外硕士及以上高层次人才,在市级补贴基础上,再按照最高10000元/人的标准给予企业用工补贴。 为提振消费市场,余杭区发布新能源汽车购车补贴。对消费者在余杭区登记注册、纳入余杭区社零统计的新能源汽车经销企业购买的新能源汽车给予补贴,其中,购车价格(不包括相关税费)在30万元(含)以上的补贴10000元;在20万元(含)—30万元的补贴6000元;在20万元以下的补贴2000元。 依照发布的36条措施,2023年度一季度在余杭区新注册外贸企业,一季度出口在100万美元及以上,每实现出口100万美元,将获得2万元奖励,最高获得奖励200万元;存量企业一季度新增出口达到500万美元、2000万美元、5000万美元及以上,且出口增速高于全区的,将分别获得奖励20万元、60万元、100万元。 余杭区鼓励倡导在余省外员工春节期间留余稳岗,对符合条件的省外员工送消费券、送温暖、送健康、送文化、送旅游、送出行、送岗位、送培训、送亲情、送保障,其中对非浙江户籍并在余缴纳社保的员工,按600元/人发放电子消费券。对2023年春节期间坚持生产的余杭区规上企业(不含国有及国有控股企业),符合条件的,按坚守岗位的外市籍参保员工每人500元的标准发放一次性留工补助。 同时,2023年春节期间,余杭区企业(不含国有及国有控股企业)租用(含合租)大巴车跨省“点对点”组织非本市户籍员工返岗,且符合补贴条件的,按包车费用的50%给予补贴,每家企业最高补贴20万元。发放民宿(农家乐)、农产品消费券,开展主题促消费活动,加大对限上社零企业的支持,加大批零住餐支持力度,开展景区“免费游”活动,加强旅游景区、宾馆饭店等宣传,开展“文艺星火赋美”等夜间演艺项目等,余杭区通过一系列举措推动提振消费市场。 在鼓励企业增产扩能方面,余杭区对2023年一季度营收达到100亿元且同比增长6%的信息软件业企业,给予1000万元奖励;对2023年一季度在库的计划总投资1亿元以上的制造业投资项目(国有公司拿地项目除外),一季度实际完成投资1亿元(含)以上的奖励100万元;支持鲲鹏企业、上市企业建立产业链供应链购销体系,加大向区内工业企业采购或委托加工产品的力度;支持企业实施技改,对设备总投资在500万元以上的在库制造业技术改造(含新建)投资项目,于2023年一季度实际发生并实现统计入库的设备投资,在现有补助政策的基础上再增加资助3个百分点。同时,加大对“小升规”企业扶持力度、开展科技成果对接、加快国高企、研发投入补助政策兑现、加强金融服务保障。 此外,余杭区还通过落实“双百双千拓市场”行动、扩大外贸主体队伍、加快出口增量提升等举措稳定外贸市场;开展“杭州余杭·全球招商季”活动、推行“拿地即开工”、加速兑现产业扶持资金等举措稳定资源要素保障。据悉,本政策措施自2023年1月1日起施行,有效期至2023年3月31日。中央和省、市现有政策及后续新出台的支持政策,一并遵照执行,同一事项按照“就高不重复”原则实施。(通讯员徐颖 谭琴 光明日报全媒体见习记者 刘习 记者 陆健) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |