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)
一览十年成就，这个展看点满满！****** 中新网北京10月15日电 (刘欢)近日，“奋进新时代”主题成就展在北京展览馆举办，展览全景式、多角度、沉浸式地展现了十年来我国政治、经济、文化等领域的巨大成就与崭新面貌。 展览设有序厅、中央综合展区、地方展区、展望展区、室外展区和互动展区6个展区，运用图片、实物、模型等6000多项展览要素。其中，中央综合展区以经济建设、深化改革、依法治国等为主题设置了12个单元，地方展区则有辽宁、浙江、湖北等地。 展馆中，DF-26、DF-31AG等导弹武器模型纷纷亮相，中国经济“奇迹”号巨轮模型、神舟十二号返回舱、全球首款3kg负载高精度掌上六轴工业机器人也吸引了不少观众。  图为中国经济“奇迹”号巨轮模型 中新网记者 李霈韵 摄。在中央综合展区，首个单元“经济建设奋楫扬帆 谱写高质量发展新篇章”的展厅中央正是中国经济“奇迹”号巨轮模型。 巨轮上有七根立柱，做成风帆形状，用一组组数据展示了中国这十年的发展成就：国内生产总值从53.9万亿元增长到114.4万亿元、制造业增加值从16.98万亿元增加到31.4万亿元……  图为参观者在中国第一型按照国际适航标准、完全自主研制的民用大涵道比涡扇发动机“长江-1000”模型前驻足。 中新社记者 侯宇 摄。在巨轮两侧，还陈列着“复兴号”高速列车、工业制造器械、我国首个太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”等模型。  图为展区高速列车模型 中新网记者 李霈韵 摄。在“积极发展全过程人民民主 建设社会主义民主政治”单元展厅中，最令人瞩目的是12张选民证。 据了解，这些选民证来源于山西省太原市市民韩玉峰。从1953年到2021年、从繁体字到简体字，如今他已89岁，参加了12次人大代表选举。  图为展区中中新社“习言道”融媒体栏目 中新网记者 李霈韵 摄。“展览主要把咱们国家这十年的卓越成就展现给大家，科技、生态、扶贫......真的每一块都值得我们骄傲。”江西展区的讲解员徐晨颖说，自展览开幕，每天都有很多人来参观。  图为中央媒体特殊栏目、网站、融媒体平台，中新网记者 李霈韵 摄。来自湖北省武汉市的谢蓓是已经是第二次参加国家级大型展览讲解工作。一个半月前，她从层层选拔中脱颖而出，成为湖北展区的讲解员。为此，她搜集、学习了大量资料，“越了解，感受就越深刻，这十年发展真是太快了！” 谢蓓向中新网表示，作为十年成就的见证者与讲述者，她感到很自豪。在学习和讲解过程中，战疫部分的故事最让谢蓓感动，观众也听得最认真。 “了不起，真是英雄的城市！”她看到，人群中，有人竖起了大拇指。 还有不少湖北老乡找到展区，见到谢蓓就高兴地说：“我就是湖北人，专门找过来的！”这时，她就会笑着说：“欢迎您回家！” 有些游客，还会拉着谢蓓去看展区九省通渠的地图，“他们就指着地图说，‘我家就在这里’，有什么什么特产和特色，感觉特别亲切。”  图为中央综合展区第一单元展区参观者在参观神舟十二号返回舱 中新网记者 李霈韵 摄。在现场，一位展区工作人员正在视频电话中，给4岁的女儿介绍每个展区的内容，“你看，这就是你吃的大米，是辽宁的......”他告诉中新网，孩子远在家乡，他就用这种形式带她参观，“有些研究成果啊，以前只是听说过，现在都知道来自哪，怎么做出来的。” 人来人往的展览现场，有一位78岁、头发已经花白的老人在一块12英寸大硅片前停留了许久。 年轻时，他曾在电子管厂工作，“从前，咱们国家只能生产5公分大小的，后来是10公分，现在都能做出这么大尺寸的了，”他一边用手比划着，一边感叹着，“这很难得的，应该好好和大家讲讲！”(完)
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