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)
(新春走基层)台湾美食业主盼“团圆”:一起打拼向未来****** 中新网福州1月22日电 (彭莉芳)尽管两岸“小三通”客运航线部分恢复通航了,陈人泽还是选择留在福州过年,筹划“陈家蚵仔煎”的新发展。 农历正月初一,陈人泽就赶往厦门曾厝垵考察,准备在厦门这个滨海旅游城市的“网红”小渔村寻一家新租铺,扩大“陈家蚵仔煎”的生意版图。 陈人泽正在做“蚵仔煎”。 吕明 摄从独自一人在福州打拼,到给摊铺招徕助手,再到如今有了三个连锁品牌摊铺,陈人泽的生意可谓红红火火。 “看夏天能不能把儿女们接过来,一家人在大陆团圆,一起打拼。”这是60岁的台湾美食业主陈人泽的兔年“新”愿。 陈人泽来自台中,在福州市台江区宁化路夜市经营着一家名为“陈家蚵仔煎”的摊铺。进入宁化路夜市,跟着人流走,在人潮最为涌动的摊位前,就能找到忙着做蚵仔煎的陈人泽。 陈人泽正在做“蚵仔煎”。 吕明 摄“价不高,味极鲜,老板很亲切”,加上许多当地网红博主的推荐,让“陈家蚵仔煎”在许多本地美食推荐榜单上名列前茅。往来的食客,也喜欢称陈人泽为“阿泽”。 陈人泽告诉记者,生意最好的时候在夏天,年龄横跨老中青的食客顶着夏夜余热慕“食”而来,只为尝尝他做的台湾小吃“蚵仔煎”,每日限售三百份。 陈人泽准备从住地出摊。 吕明 摄蚵仔煎是闽台传统小吃,“人气”在两地夜市居高不下。磕开鸡蛋,铺上海蛎,倒入地瓜粉浆,待表面煎到金黄,撒上豆芽青菜,再淋上咸甜的酱料,一份软嫩鲜甜的蚵仔煎就“大功告成”。 在陈人泽看来,蚵仔煎制作简单,风味极佳的关键,在于食材的新鲜和酱汁的地道。 为此,陈人泽的厨房里没有隔夜食材,鸡蛋、包菜、黄豆芽须赶早市购买,牡蛎则请人从海边送来。下午三点切完菜后,他将西红柿现榨成汁,将糖、盐、蒜、醋按比例搅匀,静置些时。 “这样做虽麻烦,但味道好!”陈人泽说,酱汁有“新鲜的酸味”,吃时“生津”,是正宗的台湾南部口味。 陈人泽正在清理餐车。 吕明 摄除夕,他给自己放了个假,用一顿火锅犒劳过去辛劳的一年,与远在台湾的家人视频连线聊家常。 陈人泽的父母在台湾逢甲夜市卖了六十几年的蚵仔煎,他也耳濡目染,传承了家中的好手艺。他说,自己一辈子就做了三件事,一是年少时在台湾开了10年车厂做汽车装配;二是2003年看到大陆的发展前景,跨海到义乌做贸易;三是2009年在大陆重拾蚵仔煎这一老本行。 “死小孩,家里很忙还不赶紧回来。”陈人泽向记者绘声绘色地模仿父母当年从电话传来的埋怨。但他还是选择留在大陆发展,“当然要留在这,见证它强起来。” 十几年来,陈人泽带着他的蚵仔煎,奔波于大陆大大小小的美食展做展销,也“跑透了”大陆的大好河山。 陈人泽正在制作“蚵仔煎”秘制酱汁。 吕明 摄“大陆的地理我知道,小时候教科书上都有写!”《三国演义》是陈人泽的启蒙读本,一有时间,他就跑去看看书中的城市,如赤壁、荆州、襄阳、南充等。到常山赵家庄时,他尤为兴奋,这是常胜将军赵子龙的故居,赵子龙是他最爱的三国人物。 奔走于天南海北,他感慨于大陆幅员辽阔,风味小吃数不胜数,每个地方有不同的文化特色与人文风情,“北方美食量大,南方菜精致小巧、味偏酸甜,西北面食堪称一绝”。他笑说:“如果到四川做蚵仔煎,得做成麻辣味才有人吃。” 陈人泽也感慨大陆基础设施建设特别是交通的进步,“现在,许多城市之间‘一日生活圈’形成了。十几年来,大陆人的生活是往上升的。” 三年前,陈人泽机缘巧合来到福州,看准当地夜市经济的发展前景,一头扎进福州夜市做连锁小吃,推广台湾蚵仔煎。 “东西煮出来是对客人的责任,味道失之毫厘,客人都吃得出来。”三年来,他根据当地人的口味以及客户的反馈,不断调整食材出搭配比例,这是他的摊铺受顾客青睐的原因。 今年,陈人泽想把蚵仔煎摊铺开到闽南,极具人流量的旅游胜地曾厝垵成为首选。他表示,希望能在与台湾人文风情相似的闽南,推广更丰富的台湾美食。 “陈家蚵仔煎”春节打烊,不少老顾客纷纷在微信上问陈人泽什么时候可以再吃到蚵仔煎。“尽快尽快,只要钓牡蛎的渔民开工,我就复工。”陈人泽乐呵呵答道。(完)
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