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“解题”共同富裕:把缩小三大差距作为主攻方向****** 中新网杭州1月12日电(记者 项菁)五年来,浙江城乡居民人均可支配收入继续稳居各省区第1位,城乡居民收入倍差从2.04缩小到1.94以内。聚焦共同富裕愿景,今后五年,该省把缩小三大差距作为主攻方向,目标到2027年城乡居民收入倍差缩小到1.9以内。 浙江省第十四届人民代表大会第一次会议12日在杭州开幕,浙江省省长王浩作政府工作报告时透露上述信息。 “十四五”开局,浙江被赋予高质量发展建设共同富裕示范区的使命。共同富裕作为一场以缩小地区差距、城乡差距、收入差距为标志的社会变革,浙江之所以能够先行先试,关键原因在于上述三大差距较小。 也由此,对于探路共富的浙江而言,缩小三大差距仍是主攻点。 发展进程中,区域间有山海之别。浙江则加大统筹区域发展力度,提升协调发展水平。 浙江省第十四届人民代表大会第一次会议开幕 张斌 摄过去一年,该省推动杭州宁波唱好“双城记”、四大都市区和中心城市协同发展。同时探索山区海岛县高质量发展新路子,26个“产业飞地”落地建设,山区26县生产总值增速高于浙江全省平均。 浙江,七山一水二分田,曾让“山”与“海”之间横亘着一条区域发展不平衡不充分的沟壑。为发挥“山”与“海”的特色优势,浙江实施“山海协作工程”,推动陆海统筹、山海互济。 2022年是浙江“山海协作工程”实施20周年。迈过“新起点”,浙江如何持续提高区域协调发展水平? 政府工作报告指出,今后五年,浙江要推动山区海岛县高质量发展,实施新一轮“山海协作”,加强新型帮共体建设,提高“产业飞地”“科创飞地”“消薄飞地”建设质效;精准迭代“一县一策”,推动山区县做强“一县一业”主导产业、海岛县完善“一岛一功能”布局体系。 县城连接着城与乡,既是城镇化的主战场,也是缩小地区差距、城乡差距的支撑点。 未来五年,浙江将聚焦增强县城产业平台带动能力、基础设施支撑能力、公共服务保障能力、生态环境承载能力,支持县城做大做强特色主导产业,完善交通、水电气等基础设施,优化教育、医疗、养老等公共服务供给,提升人居环境质量。 “到2027年县城人口占县域比重年均提高0.8个百分点,努力打造以县城为重要载体的城镇化建设示范省。”王浩如是说。 迈向共同富裕,把好“公平”之秤,农村谓之关键。 五年来,浙江城乡一体化步伐加快。2022年该省推进强村富民乡村集成改革,集体经济年经营性收入50万元以上行政村比例超过50%。 王浩提到,今后五年,浙江将全面推进宜居宜业和美乡村建设,提高乡村基础设施完备度、公共服务便利度、人居环境舒适度,“让农民就地过上现代文明生活”。 在深化“千村示范、万村整治”工程方面,今年该省将创建和美乡村示范县10个、示范带22条;发展壮大新型农村集体经济,年收入30万元以上且经营性收入15万元以上的行政村占比超过90%。 共同富裕关乎城乡发展,亦涉及分配问题。构建“橄榄型”分配结构是共同富裕的重要标志,浙江深谙。 政府工作报告指出,2022年浙江城乡居民人均可支配收入分别增长4.1%、6.6%。未来五年,浙江要千方百计增加群众收入、增进民生福祉。 从就业维度看,该省将完善重点群体就业创业支持政策,加强新时代浙江工匠培育,深化职业技能培训,强化灵活就业和新就业形态劳动者权益保障,推动更多低收入群众进入中等收入群体行列。同时健全工资合理增长机制,最低工资标准最高档年均增长7%左右。(完)
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