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)
（新春走基层）探访重庆火车北站春运：行囊装满喜悦 温暖守护归程****** 中新网重庆1月12日电 题：探访重庆火车北站春运：行囊装满喜悦 温暖守护归程 作者 张霁雯 虽正值深冬，但重庆近日来阳光明媚，充满暖意。春节临近，重庆火车北站地面广场往来旅客络绎不绝。有的拖着行李箱，步履匆匆，有的携妻带子，笑声朗朗，还有的成群结队、谈笑风生，静候列车的到来...... 随着2023年春运正式拉开帷幕，作为重庆主要铁路集散地之一的火车北站忙碌而有序，客流呈现回暖态势。于旅客，这是承载着归家喜悦的温馨旅途，于护航春运的各相关部门，这只守护平安与畅通的用心坚守。 多措并举 助力旅客便捷出行 春运期间，随着客流量逐渐增加，重庆北站物业服务单位——两江产业集团旗下渝高物业公司火车北站项目部客服岗4名工作人员愈加忙碌。他们穿梭在地面广场、进出站口、站台扶梯等各处，做好指引和帮扶服务，协助南来北往的旅客顺利踏上返乡归途，“橘色马甲”的身影格外醒目。  图为旅客们踏上返乡之路。 张霁雯 摄“姑娘，我要坐高铁，应该从哪里进站......”北2进站口，一位独行的老婆婆攥着纸片，寻求帮助。张艺见状立即来到她身旁，根据纸片信息，耐心地指导其如何找到进站口、车次、检票口，送对方顺利进站后才离开。 在北广场，高雨涵的视线始终落在旅客身上，“我们的工作包括为旅客提供乘车咨询，路线指引，失物招领等服务，因为许多旅客有换乘长途汽车和轨道交通的需要，这几天问路的情况较多。”她说。 身着制服的安保人员则穿梭在地面广场、地下车库、出租车上客区、消防监控中心等地，分班组24小时不间断巡逻值守。安保人员李胜告诉记者，巡逻期间重点开展安全隐患排查，客流引导，规范停车，疏散交通等工作，同时向周边商户加强用火用电安全、应急演练、烟花爆竹禁燃禁携带宣传，压紧压实安全生产责任，提升事故防范处置能力。 为旅客营造一个干净整洁的出行环境尤为重要，北站项目部在加派保洁人手、增加保洁设施设备的同时，还制定了详细的保洁方案，划定以地面广场、城市通廊、换乘大厅、出租车道、公共卫生间为主的重点区域。 据重庆火车北站地区综合管理局消息，经预测，春运期间重庆北站预计发送旅客388万人，客流高峰日将在1月18日(腊月二十七)左右出现。“就目前的预售情况来看，郑渝高铁方向的车票比较紧俏。预计1月20日、21日的车票预售也将非常火爆。”北站项目部经理邓吉利说。项目部将配合站区相关单位做好春运服务保障，不断延伸工作触角，扩大服务半径，完善便民功能，确保春运期间旅客出发安全、返程顺利。  图为进站旅客络绎不绝。 张霁雯 摄回家路上 充满兴奋与期待 “麻烦帮我拍张照，谢谢。”在南广场，来自天津南开区的张先生请记者帮忙留下了一张北站“打卡”照，随后传到了家庭群里。这是他第一次来西南地区旅游，从成都一路游玩到重庆，正准备带着满满的收获回乡。 “在重庆，我逛了解放碑、洪崖洞，体验了‘轻轨穿楼’，山城步道爬到腿软，给我留下了深刻的印象。”张先生说，旅途非常愉快，已经迫不及待想要回去和家人分享了。 老家在湖北荆州的赵先生拖着行李箱，肩上还挂着一个大袋子，都是重庆的“土特产”，“有火锅底料、老腊肉、麻花、米花糖等，带给亲戚家孩子尝尝。” 听到有食物，一旁赵先生的小儿子兴奋地嚷嚷了起来：“我想吃奶奶家的风干鸡和鱼糕。”“快了快了，我们的列车12点就开咯！”说着说着，一家人走向了候车厅。 发车时间还早，来自合川的向先生和同伴们正在北广场上晒太阳聊天，他们在河北务工，前一天才刚回重庆。“坐高铁再转汽车，今天晚上就能到家。”说起回家，他们眼中全是期待，隔着口罩，难掩兴奋。(完)
|
