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)
观千里“江山”,感知习近平眼中的“人民”****** (近观中国)观千里“江山”,感知习近平眼中的“人民” 中新社北京9月22日电 题:观千里“江山”,感知习近平眼中的“人民” 作者 钟三屏 中央党史和文献研究院法文专家戴维力(Jean DELVIGNE)的手机里,存着北宋王希孟所作《千里江山图》的扫描照片,这是他为了翻译“江山就是人民、人民就是江山”特意下载的。 如何为中国最高领导人习近平多次谈到的这句话找到最精准的翻译?这位外籍专家观中国山岳河流,品读中华文化,感受到“江山”在中国政治词汇中的独特意涵:“江山”是中国人对国家和政权的形象表达,与人合为一体、不可分离,人民是“江山”的核心。 古往今来,跨越语言、肤色和地域,国家与人民的关系始终是一个重要命题。执政者如何认识和感知“人民”,也是一门“世界语”。 “江山就是人民、人民就是江山”,习近平道出了当代中国对“人民”的理解。 以世界背景为参照,更能感知习近平这句话的“中国味道”。 戴维力从西方文化中为它找到了一个对应的表达——拉丁语短语“Vox Populi, Vox Dei”,意思是“人民的声音至高无上”。 在戴维力看来,中国政治家所说的“江山”象征一种天然有机的权力,“天人合一”,“江山”和“人民”融为一体,就像人们日常喝水、用水种地一样“无法分开”。而西方人通常认为人和大自然是分开的,西方的政治、制度和哲学都在讲“分离”,这是中西方最根本的不同。 “如果我们从政治理论来分析‘江山就是人民、人民就是江山’,这句话就像习近平在说‘我们的政治制度和我们的人民不分离’。”戴维力说。 从历史角度看,今日中国执政者对人民的认知,以中华传统文化为“源”,以中国社会土壤为“根”。 中国人千年前就提出“民惟邦本,本固邦宁”“天地之间,莫贵于人”,把人摆在社会和价值体系重要位置。在论述关于国家制度和治理的丰富思想时,习近平多次强调民本观念对执政的借鉴意义。 在继承爱民利民、富民惠民等理念基础上,中共提出“党在任何时候都把群众利益放在第一位”的人民立场,赋予民本新的时代价值。习近平强调,中国共产党“根基在人民、血脉在人民、力量在人民”。 中国共产党探索本国道路的百年史,也是一部“人民观”的践行史。 在中国著名的政治地标北京长安街上,中南海新华门内影壁上的“为人民服务”五个大字,就是百年基因最显性的表达。 习近平指出,“打江山、守江山,守的是人民的心”。在观察家看来,习近平关于“江山”和“人民”关系的阐述,究其本质强调的是“人心向背”这一根本性问题。 放眼世界,“治乱兴衰”的案例屡见不鲜。习近平反复用“塔西佗陷阱”“霸王别姬”“历史周期率”等经验教训告诫全党,“政之所兴在顺民心,政之所废在逆民心”。 戴维力还观察到,中共执政者与西方现代国家的一个区别,是不仅代表人民,还带领人民,“通过说服人民,让人民赞同,带领人民去做伟大的事业”。 从“人民江山论”视角出发,中共把人民看作江山本身、视为建政执政的价值所在,也为跳出历史周期率提供了启迪。 “‘江山就是人民、人民就是江山’,这就像是一句可以雕刻在人民大会堂外观上的话,代表了一个最重要、最基本的原则。”戴维力说。(完)(图片素材来源:新华社、中新社、中新网) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |