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)
中菲元首会晤,习近平为何提到这段“历史佳话”?****** (近观中国)中菲元首会晤,习近平为何提到这段“历史佳话”? 中新社北京1月5日电 (记者 梁晓辉)“希望你这次访华不仅是一次‘怀旧之旅’,更是一次‘开创之旅’。”4日,中国国家主席习近平在北京同菲律宾总统马科斯举行会谈时,对马科斯此访表示期待。 1月4日,国家主席习近平在北京人民大会堂同来华进行国事访问的菲律宾总统马科斯举行会谈。这是会谈前,习近平在人民大会堂北大厅为马科斯举行欢迎仪式。新华社记者 申宏 摄这是中方新一年接待的首位外国元首,也是马科斯上任后首次访华、首次对东盟以外的国家进行国事访问。马科斯此访在创下这些“首次”背后,他还与中国有段特别的缘分。 马科斯的父亲是菲律宾前总统费迪南德·马科斯,在其任内,菲中于1975年正式建立外交关系。而此前一年,年仅17岁的马科斯曾随母亲访问中国,还受到了毛泽东主席的接见。那次访问,也为两国建交做了铺垫。 “对于那段历史佳话,很多中国人至今耳熟能详、记忆犹新。”在与马科斯的会谈中,习近平特地提到了这段历史,表示“这份情谊弥足珍贵”。 回望过去,正是48年前中菲两国老一辈领导人洞察时局、顺应大势,共同作出中菲建交的历史性决定,才使得中菲关系有不断发展的基础。今天,中菲关系又一次站在新的历史起点上,习近平提及这段“历史佳话”,表达出对双方继续推动中菲关系发展的良好意愿。 “不知来时路,不可致远途”,习近平去年5月与刚刚当选总统的马科斯通话时曾引用菲律宾这句名言,并表示双方要传承好中菲友谊,写好新时期中菲友好的大文章。 外界也认为,马科斯当选将使近些年来实现了转圜巩固、提质升级的中菲关系进入新的时期,即:实现中菲关系“提挡加速”,开创中菲友好新的“黄金时代”。 中菲元首的良好互动,指引了双边关系的发展。去年5月以来,两国元首通过互致贺电、通话、派特使,奏响元首外交“三部曲”。去年11月,两国元首在泰国曼谷首次面对面会见,进一步展现出打造更为强劲紧密双边关系的一致意愿。此次马科斯来华,两国元首实现不到两个月时间里的二度会面。 “我将继续加强菲中两国人民之间的友谊纽带,并促进双边关系达到更高的合作水平。”马科斯在访华启程前表示,期待“开启菲中全面战略合作关系的新篇章”。 外界看来,习近平提到这段“历史佳话”,亦希望双方从历史中汲取更多有益的经验,开创两国关系新的未来。一系列访华成果也显示,“开创之旅”足以成为马科斯此访“怀旧”之外的另一关键词。 1月4日,国家主席习近平在北京人民大会堂同来华进行国事访问的菲律宾总统马科斯举行会谈。新华社记者 岳月伟 摄此访中菲关系进一步巩固发展。 在会谈中,双方重申了彼此在各自外交格局中的重要位置。习近平表示,中方始终把菲律宾放在周边外交优先方向,坚持从战略和全局高度看待中菲关系,并提出“三好”的关系定位——“做互帮互助的好邻居、相知相近的好亲戚、合作共赢的好伙伴”。马科斯则表示,我希望通过此访向世界证明,菲中关系十分良好,也十分重要。相关表述也写入此访发表的联合声明中。中国外交部部长助理吴江浩评论指出,此访为今后的中菲关系树立了一个新的里程碑。 此访中菲合作打开新局面。 在中菲元首上次曼谷会见时,习近平提出,双方要努力打造合作亮点,提升合作质量,造福两国人民。在此次北京会谈中,习近平在已有四大重点合作领域——农业、基建、能源、人文合作的基础上,进一步提出“培育增长点、打造新亮点”。尤其是在共建“一带一路”倡议和“多建好建”规划对接方面,双方进一步达成共识。 元首外交引领下,此次双方签署了有关“一带一路”、农渔业、基础设施、金融、海关、电子商务、旅游等合作文件。 分析指出,这些合作有三方面特点:一是互补性强,一方有优势,一方有需求;二是从量到质的双提升,在传统领域合作之外,有不少科技合作;三是惠及经济民生,如马科斯所言,“签署的多份合作文件,将极大助力菲律宾国家经济发展”。 一个细节也展现出双方合作的互惠性。菲律宾“榴莲之乡”达沃的媒体4日称,此次马科斯访华签署的协议之一就是将榴莲出口到中国,当地出口商正摩拳擦掌等待进入中国这个“巨大市场”。而社交媒体上,中国民众也对更多菲律宾榴莲走上自己餐桌表示出期待。 此访中菲积极推进有效管控分歧。 不可否认,中菲在南海问题上存在分歧。但此访对外发出明确信号:分歧不能成为中菲关系的全部,双方找到了不让分歧影响合作的有效方式。 在会谈中,中菲元首不约而同提到继续以友好协商方式妥善处理海上问题,重启油气开发谈判。此访达成的联合声明中也显示,双方愿尽早重启海上油气开发磋商,并决定建立中国外交部边海司与菲律宾外交部海洋司直接沟通机制。 中国社会科学院亚太与全球战略研究院研究员许利平认为,这是访问十分重要的成果。油气共同开发,是将南海构建成和平之海、友谊之海、合作之海的至关重要的一步。而到达这一步,首要的是管控分歧。 “直接沟通机制的建立,是管控南海分歧的有效途径,体现出双方的智慧,也体现出此访的开创性。”许利平说,也有理由期待马科斯此访与40多年前的访问一样,能成为两国关系发展史上的又一段“佳话”。(完) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |