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)
以更加昂扬姿态 在新征程展现新作为****** 【奋进新征程 建功新时代·深入学习贯彻党的二十大精神·兰州大学】 以更加昂扬姿态 在新征程展现新作为 ——兰州大学深入学习贯彻党的二十大精神 光明日报记者 宋喜群 王冰雅 光明日报通讯员 王耀辉 “我在现场聆听习近平总书记字字铿锵有力、句句掷地有声的报告,心潮澎湃、干劲满满。”在兰州大学天山堂C302报告厅,党的二十大代表、兰州大学党委书记马小洁以线上线下相结合的方式,为近2000名学生党员、入党积极分子宣讲党的二十大精神。 “要把远大理想和当前目标结合起来,每个阶段都要有一种争一流的意识,‘跳起来摘桃子’,追求卓越。”在互动环节,现场气氛热烈,马小洁对学生们提出的问题一一悉心解答。 党的二十大召开以来,兰州大学创新方法载体、广泛深入宣讲,全校师生研读报告、分享体会,迅速掀起深入学习宣传贯彻党的二十大精神的热潮。全校干部师生表示,将坚定信心,埋头苦干,以更加昂扬的姿态在新征程上展现新作为。 党的二十大代表,兰州大学党委书记、学习宣传贯彻党的二十大精神宣讲团团长马小洁为同学们宣讲党的二十大精神。兰州大学供图 学思践悟凝聚奋进共识 10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会隆重开幕。兰州大学广大师生以线上与线下、集中与分散相结合的方式,认真收看、热烈讨论。 2022年,依托兰州大学建设的草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室进入首批20家试点全国重点实验室。“新时代这十年,我们从脱贫攻坚、科技发展等方面深刻感受到祖国的伟大变革。”实验室主任贺金生教授表示:“站在新起点,我们会继续在草种业‘卡脖子’问题上攻坚克难,向草原要蛋白,树立‘大食物观’,以实际行动为全方位夯实粮食安全根基贡献力量。” 党的二十大胜利召开后,兰州大学领导班子以上率下示范学习、各级党组织全面统筹推进学习、青年学生创新方式载体学习,形式丰富多彩,实效持续提升。学校第一时间召开党委理论学习中心组集中学习(扩大)会议、党委常委会议学习传达党的二十大精神。各学院各部门各支部各战线通过“三会一课”、主题党日、支部共建、集中研讨等多种形式,学思践悟党的二十大精神。 “要深刻理解坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动的要求,弘扬兰大文化、发挥特色优势,提高人才自主培养质量,以国家需求为导向推进有组织的科研,努力在‘高原’之上筑造‘高峰’,自信自强、守正创新,加快建设中国特色、世界一流大学。”党委常委会上,校领导班子成员结合工作畅谈学习党的二十大精神心得体会。 纪检监察机构在学习中深刻把握“全面从严治党永远在路上,党的自我革命永远在路上”的重大判断;历史文化学院西北少数民族研究中心师生在学习党的二十大报告中把握专业学术研究新方向…… 党的二十大开幕不久,兰州大学便设立“研究阐释党的二十大精神”专项课题,组织优势研究力量对党的二十大精神进行理论性、学理性、对策性研究和阐释。校内专家学者也纷纷发声,围绕深刻领悟中国式现代化的理论意蕴、县域经济发展助推乡村振兴、绿色发展等主题不断产出理论阐释文章,挖掘党的二十大报告所蕴含的精神宝藏和智慧力量。让思想在学深悟透中统一,力量在真学真信中凝聚。 走深走实筑牢信仰之基 11月8日下午,学习贯彻党的二十大精神中央宣讲团成员、国务院发展研究中心副主任、党组成员张来明与兰大师生进行座谈交流,为大家答疑解惑。 2022级硕士研究生林令辉今年刚结束在陇南两当的支教工作,从乡镇到大学课堂,他始终在思考青年的责任到底是什么。座谈交流中,林令辉表示从党的二十大报告对青年的殷切期望中找到了答案:“让青春在全面建设社会主义现代化国家的火热实践中绽放绚丽之花。” 青年强,则国家强。一个个引发共鸣的话题和一次次真切耐心的解答,加深了兰大青年对党的二十大精神的理解和把握,引导着青年学子不断筑牢信仰之基、补足精神之钙、把稳思想之舵,进一步坚定了为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴贡献青春力量的信心。 “我非常激动和骄傲。当选党的二十大代表,是使命、是责任,这是我人生最重要的时刻。”在兰州大学“党代表与青年面对面”首场报告会上,甘肃蓝天救援队理事长、队长於若飞应邀与青年学子分享参会心得,讲述奋斗故事。 在听了党代表的讲述后,管理学院2020级本科生、兰州大学“青马”宣讲团团长周贺馨说:“我们也要深入基层,用青年的视角讲好党的二十大精神,引导广大青年接续奋斗。” 为推动党的二十大精神走深、走实、走心,学校组建了校内宣讲团,党委书记、校长带头深入师生宣讲党的二十大精神。同时,第七届西部高校马克思主义论坛暨学习宣传贯彻党的二十大精神理论研讨会等活动也陆续开展。 理论宣讲入脑入心、专题研讨见行见效,多样化方式提升学习成效,引导广大教师做新时代“好老师”和“大先生”,积极投身国家重大战略;引导青年学生立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年。 深入学习党的二十大精神后,第三届全国大学生化学实验创新设计大赛总决赛特等奖获得者、第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国赛高教主赛道金奖获得者,萃英学院2019级马科星同学说,我们要紧跟党的步伐,听党指挥,一步一个脚印,认真且努力塑造更好的自己,成长为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。 奋楫笃行勇担强国使命 近日,兰州大学迎来令师生振奋的好消息:唐瑜教授牵头申请的国家自然科学基金创新研究群体项目“稀土功能材料”获批。“我们将持续深入学习领会党的二十大精神,坚持‘四个面向’,增强自主创新能力,明晰丰富内涵与拓展外延的工作思路,开展有组织的科研,为加快建设教育强国、科技强国、人才强国贡献力量。”团队学术骨干、优秀青年科学基金获得者席聘贤教授说。 作为国家战略科技力量的重要组成部分,兰州大学牢牢把握党的二十大报告对于教育、科技、人才工作的战略部署,勇担强国使命。 新冠肺炎疫情发生以来,兰州大学疫情预测团队将统计——动力气候预测的先进技术与流行病模型相结合,对全球新冠疫情开展了多时空尺度预测。团队负责人黄建平院士在聆听了党的二十大报告后表示备受鼓舞:“我们将发扬学科优势,做细做精预测预警,为探索出更适合经济发展、最大程度减少疫情对人民群众生活影响的防控措施贡献更多的力量。” 研究成果成功应用于探月工程嫦娥三号、四号、五号任务……在新时代十年中,兰州大学核科学与技术学院服务国家重大战略,持续为科技自立自强贡献硬核力量。 在结合党的二十大报告和学校核学科发展做专题分享交流时,长期从事放射化学与核环境、核燃料循环、核技术应用相关研究的吴王锁教授勉励师生:“我国是核大国,甘肃是我国先进核能与核技术发展的重要战略基地。作为核科教工作者,要积聚力量进行原创性引领性科技攻关,谋划推进大科学平台建设,产出重大成果。” 在专业课堂上,在课题组会中,奋楫笃行的兰大人正以永不懈怠的精神状态和一往无前的奋斗姿态推动党的二十大精神在实际工作中落地生根、开花结果。 “要坚决扛起中国式现代化事业赋予高等教育的时代责任,以高质量人才培养、高水平科学研究、高效能社会服务,为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴贡献智慧力量。”兰州大学校长严纯华说。 《光明日报》( 2022年12月20日 05版) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |