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)
博鳌亚洲论坛计划于3月底举办年会,设置四个板块议题****** 中新社北京1月11日电 (记者 夏宾)博鳌亚洲论坛11日在北京召开2023年新闻发布会。论坛秘书长李保东表示,论坛按惯例将于今年春季,初步考虑在3月底,在海南博鳌举办2023年年会。年会将在做好防疫的同时,以线下方式举行,具体日期会在确定后尽早公布。 据悉,今年年会计划设置“发展与普惠”“治理与安全”“区域与全球”“当下与未来”四个板块议题,旨在更好地推动各方理性探讨自身利益和共同利益、短期利益和长远利益的关系,从而促进国际合作,凝聚发展共识。 李保东称,今年年会将邀请包括东道国中国在内的各国领导人、政府官员、国际组织负责人、企业代表、专家学者和媒体人士出席会议,共商疫后亚洲与全球发展大计。 李保东表示,当今世界正站在新的十字路口。一方面挑战更大,困难更多,另一方面国际社会求稳定、谋发展的呼声也更高,愿望也更加强烈。 他直言,我们不能让眼前的困难搅乱了实现可持续发展目标的路线图,不能让局部的利益分歧掩盖了整体和长远利益的需要。如果国际社会能够携手应对好疫情、地缘政治冲突等挑战,加强宏观政策协调,就能够推动世界经济重回复苏轨道。反之,就可能面临经济下滑甚至发展倒退的不利前景。 李保东强调,在此背景下,博鳌亚洲论坛将坚持促进亚洲经济一体化的初心,践行促进世界共同发展的使命,积极促进中国、亚洲和世界各国的对话交流。论坛2023年年会将继续聚焦亚洲和世界发展的前沿问题,致力于凝聚各国共促疫后世界经济复苏的共识,推动国际社会加强政策协调和团结合作,迎接共同挑战,促进共同发展。(完) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |