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)
亚运筹办带给群众更多福祉(体坛观澜)****** 一届成功的亚运盛会能让城市更美丽,也会让群众从中受益,杭州亚运会值得期待 一段时间以来,家住京杭大运河边的杭州市民,越来越感受到运河绿道带来的健身便利。 人们最初的满足感来自运河两岸从凤起路到石祥路30.4公里绿道的全线贯通,眼下的愉悦则来自嵌入式体育场地的便利、慢跑步道的舒适,以及“修旧如旧,保留肌理”原则带来的亲切感。 杭州运河绿道建设,不是简单的打通堵点,而是从群众需要出发,按照高标准、严要求打磨细节,力求精巧展示运河文化魅力,力求让群众在连续贯通的高品质公共空间中充分享受运动休闲之乐。 从运河两岸移步富春江边,位于杭州市富阳区东洲岛北支江南岸的富阳水上运动中心,已成为游客频频光顾的打卡地。这座新建场馆被誉为“最美的水上亚运场馆”,不仅将承办赛艇、皮划艇(静水、激流回旋)等亚运赛事项目,还将在亚运会后成为对市民开放的休闲娱乐场所。去年6月,富阳水上运动中心正式对外开放,水上运动中心和激流回旋两个场馆限时免费参观,将来还有望增设水上运动健身和北支江夜游项目。 值得一提的是,杭州运河绿道近日跻身第六届“浙江最美绿道”评选榜单,富阳水上运动中心则被列入2022年度浙江省建设工程钱江杯(优质工程)名单。这两项殊荣,让人不禁思考“杭州亚运会将留下什么”这一现实课题。眼下看,杭州亚运会科学推进筹办工作的脉络十分清晰:即以亚运筹办的高标准多为群众谋福祉。 2022年杭州亚运会延后到今年举办。有了更多时间筹备、更长时间磨合,对赛事运营而言,对办赛规律的认识、关键细节的把控应有新进步、新提升;对营造大赛氛围而言,则应真正树立办实事、解难题的工作导向,朝着天更蓝、水更清、景更美持续发力,带给群众更多福祉。 杭州亚运会延期,也让我们有机会以更长远的目光审视大赛、以更务实的行动筹办大赛。绿道建设精益求精、场馆开放及时有序,不仅稳妥把握了办赛节奏,也真正做到了顺应民意、惠及民生,因而广受好评。一届成功的亚运盛会能让城市更美丽,也会让群众从中受益,杭州亚运会值得期待。 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |