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)
普京提出明年俄罗斯六大任务****** 中新社莫斯科12月15日电 (记者 田冰)俄罗斯总统普京15日在俄总统战略发展和国家专项规划委员会会议上提出2023年俄罗斯发展六项主要任务。 据克里姆林宫网站消息,普京在会上发表讲话指出,西方对俄罗斯进行前所未有的制裁,其目的是在短期内摧毁俄罗斯经济,但是并未得逞。俄罗斯稳定了局势,预计今年国内生产总值(GDP)将减少2.5%,而并非西方预测的20%,物价水平回稳,货币和公共财政保持稳定。俄罗斯将继续保持负责任的财政和宏观经济政策,以应对当前挑战并为未来长远发展奠定基础。 普京提出2023年俄罗斯发展六项主要任务,并指出这些任务的完成将促进2030年前国家发展目标的落实。 首先是将俄罗斯与主要合作伙伴的合作提高到新水平,为此将解决物流和金融等方面的问题。他表示,西方试图通过制裁使俄罗斯在世界发展中“边缘化”,但是俄罗斯不会走闭关锁国的道路。俄罗斯将扩大与所有相关国家的贸易和投资合作,特别是亚洲、中东、拉丁美洲、非洲等,重新定位俄罗斯能源资源的供应。 其次是加强技术主权和加工制造业的突破性发展。他强调,俄罗斯要在人工智能、计算和数据传输、新工业技术等关键重要领域占据领先地位,为此要加快制定国内经济关键部门的最新发展计划,包括冶金工业、汽车行业、能源、军工综合体等。 第三是确保国家财政主权。他指出,俄罗斯经济拥有充足的财政资源,金融体系应确保包括贸易和项目在内的融资需求,确保大型基础设施和新国家项目的长期投资。 第四是加强基础设施建设发展,国家将提高该领域的预算贷款,构建新的融资机制,以扩大商务活动、吸引投资、创造就业机会。 第五是民生领域,包括加大对退休人员、多子女家庭、贫困家庭等脆弱群体的支持,提高最低工资和社会福利等。 第六是加强对妇女儿童的保护,加大对家庭和民众的支持保护,提高人口出生率,改善医疗保健系统,加大对教育和教育设施的投入等。(完) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |