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)
央视春晚登场,绿媒又数上了:苏有朋、陈立农……5名台湾艺人登台****** 【环球网综合报道 记者赵友平】除夕夜,央视总台春节联欢晚会晚8时登场,有哪些台湾艺人登上央视春晚舞台?岛内绿媒数上了。“三立新闻网”、《自由时报》均注意到,今年央视春晚名单中有5名台湾艺人登台,往年经常受邀登上春晚的萧敬腾、欧阳娜娜等,不在演出名单中。 21日、22日,岛内绿媒《自由时报》、“三立新闻网”先后刊发报道声称,“央视春晚5台湾人登台,演出名单竟未见萧敬腾、欧阳娜娜……” 《自由时报》称,根据大陆媒体报道,从央视公布的春晚演出名单可见有5名特别被标注“中国台湾”的台湾艺人与表演人员,其中较受关注的就是近期重返歌坛,积极参与大陆综艺节目的前“小虎队”成员苏有朋;其他4人分别为艺人陈立农、姜育恒,以及魔术师简纶廷与音乐剧演员赖多俐。 报道称,今年的春晚主题为“欣欣向荣的新时代中国,日新月异的更美好生活”,由苏有朋、成龙、赵丽颖、秦岚、白宇等人担纲开场演唱《花开种花家》。表演方面除了歌唱外,还包括相声、魔术、武术、民俗表演、舞蹈等综合内容。 此外,“三立新闻网”称,根据央视公开的春晚表演名单,由谭维维演唱的歌曲《百鸟归巢》则找台艺大毕业的硕士生赖多俐带头表演。魔术师简纶廷则是指导了岳云鹏、孙越的相声表演。 “三立新闻网”称,来自台湾的还有曾在大陆组成男团出道的陈立农,他与成龙、蒋依依等人合唱歌曲《青春向太阳》。而苏有朋除了开场曲外,也和曾在台湾出道64岁男歌手姜育恒共同演唱《跟往事干了好几杯》。报道称,姜育恒过去被封为“忧郁王子”,专辑《一个人》曾获得第3届金曲“年度专辑奖”,目前定居在马来西亚,“许久未露面又突然登上春晚也让粉丝相当惊讶”。 报道还声称,而过去几年经常登上春晚的萧敬腾、欧阳娜娜、张韶涵、杨宗纬、杨丞琳、潘玮柏、王心凌、吴建豪未出现在央视春晚名单,“引发外界讨论”。 报道提到,据悉萧敬腾现在人正在法国巴黎参加时装秀,今年同样因《披荆斩棘的哥哥2》爆红的吴建豪同样在巴黎参加时装周,而欧阳娜娜过年期间则返台陪伴爸爸,至于王心凌似乎目前在台湾。 对于台湾艺人在大陆参与春节演出,国台办发言人朱凤莲曾作出回应。她表示,春节期间,大陆各地举办丰富多彩的春节文艺演出活动,我们欢迎台湾演艺人员参加演出,也期待他们的精彩表现。她表示,春节是中华民族最重要的传统节日。两岸中华儿女共庆佳节,在祥和喜庆的氛围中感受两岸同胞血浓于水的骨肉亲情,感受中华民族大家庭的温馨温暖,是两岸一家亲的生动体现。(环球网) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |