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)
湖北来凤：祖孙三代接力守护金丝楠林****** (新春走基层)湖北来凤：祖孙三代接力守护金丝楠林 中新网湖北来凤2月3日电 题：湖北来凤：祖孙三代接力守护金丝楠林 记者 郭晓莹 在湖北来凤县百福司镇舍米湖村，这里的楠树错落叠翠，郁郁葱葱。3日上午10时，护林人陈代全拿起钩刀进山。虽已到了退休年纪，但他仍然每天坚持巡山。 “这棵树，我12岁时，它才拇指粗，看它现在长得多壮实。”陈代全抚摸着一棵挺拔的楠树说。  曾经拇指粗的楠树已成材。 郭晓莹 摄楠树浓荫如盖，经年堆积的树叶铺满了小路。一路上，陈代全唱起了自编的山歌：大王叫我来巡山呀，我到楠木(林)看一看；前头碰到个乌鸦飞呀，鸦雀到前面叫哈哈。 陈代全说，巡山要走过几道山梁，一趟下来要3个多小时，平时一天两趟，春节期间一天一趟。 百福司镇地处鄂、湘、渝交界地区，有“一脚踏三省”之称。当地野生楠树品种繁多，数量庞大。其中主要为桢楠，俗称“金丝楠木”，是最为顶级的木材之一，古人称之为“木中黄金”。  百福司镇舍米湖村楠树林(资料图) 张杏 摄相传明嘉靖年间，因大火烧毁了太祖昭穆群庙等多座宫殿，明廷派遣徐珊赴卯洞(百福司镇)一带督促采木。徐珊督促采木两年，留下《卯洞集》一书，这是全国唯一本记录楠木采伐史的史集，为了解明代百福司一带采木情况留下珍贵的史料。 为守护这片楠林，陈代全的爷爷陈志远早在20世纪二三十年代就义务护林，长期与盗伐者周旋。后来陈代全和父亲陈立富接力传承，父子俩在林中搭起木屋，在此“护楠”半个多世纪。 陈代全还记得，多年前，他曾想伐一棵楠树做家具，被父亲拒绝。陈立富说，这些树是留给子孙后代的财富，绝不能砍。陈代全明白父亲守护好这片楠林的决心，没再动过砍树的心思。 后有人找到陈立富，提出以28万元的高价购买一棵金丝楠，父子二人皆不为所动。  粗壮的楠树(资料图) 张杏 摄陈立富2016年去世后，陈代全成为陈家第三代护林员。他每天巡山，从未间断。 舍米湖村驻村第一书记谢永洲说，在陈家三代人和村民的保护下，该村楠林面积不断扩大，如今已达百亩，成材楠树6000余棵，楠木育苗1万余株。 据了解，百福司镇目前有大小楠树30余万株。在严格保护现有楠林的基础上，该镇将大力发展楠木观光、休闲、民宿、赏游系列生态产业，变资源优势为旅游产业优势，助力乡村振兴。 去年，陈代全的儿子陈群返乡创业，建起了民宿。“我想让更多的人来这里听父辈的故事，也会和父亲一起守护这片楠树林。”陈群说。(完)
|
