点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
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)
东西问·中外对话｜恢复面对面沟通，中美关系将取得实质性改善吗？****** 继中美元首11月在巴厘岛举行会晤后，本月11日至12日，中国外交部副部长谢锋在河北廊坊同来访的美国国务院亚太事务助理国务卿康达、白宫国安会中国事务高级主任罗森伯格举行会谈。这是两国工作团队的又一次面对面沟通。中国外交部发言人12日表示，双方一致认为会谈是坦诚、深入、建设性的，同意继续保持沟通。 中美如何把握好当前的时间窗口，更好地促进对话和交流，推动两国关系重返稳定发展轨道？中新社“东西问·中外对话”邀请美国战略与国际问题研究中心(CSIS)高级顾问甘思德(Scott Kennedy)和北京大学国际关系学院教授、美国研究中心主任王勇展开对话。 王勇表示，中美两国领导人巴厘岛会晤之后，中美关系存在着一种“重置”的可能性。他认为，至少中美现在都感到需要去管控彼此的分歧和竞争，争取在可以合作的领域加强合作和沟通。 视频：【东西问·中外对话】北大王勇教授 ：中美科技创新不是“零和游戏”来源：中国新闻网 不久前亲身到访中国，与北京和上海等地各界人士展开深入交流的甘思德认为，要解决两国当前存在的“回音室”效应，必须有面对面的交流，只有两国学者等各界人士更多往来于对方国家，才能有更加丰富、公开的对话和交流。 对话实录摘编如下： 中新社记者：中美双方在科技创新领域是不是“零和”状态？ 王勇：中美之间科技创新符合市场规律，一直互补互促，你追我赶。过去20年以来，美国的资本投入、技术、理念极大促进了中国创新企业的发展，也收获了巨大的利益。借助中国市场，中国企业在大数据、人工智能、互联网经济方面取得非常大的进展。  9月1日，2022世界人工智能大会在上海拉开帷幕，集中展示全球人工智能发展成果。 中新社记者 汤彦俊 摄尽管目前两国存在很多竞争，但在产业创新方面，中美仍是互补的，有非常多的共同利益。就拿芯片产业来说，中国占到全球芯片消费的60%左右。美国目前加强所谓的芯片供应链弹性，让其他的国家和地区在美投资。但最后如果中国不买美国的芯片，美国的芯片企业就失去了中国的市场，会对美国芯片制造业与研发造成非常大冲击。最后由于利润的下降，芯片研发的速度会放慢，又反过来损害美国所谓的国家安全利益。 如果单纯从经济和市场的角度来看，中美之间合作会继续进行。遗憾的是，美国政府正在用政治和国家安全的逻辑取代经济和市场的逻辑。希望美国纠正这种偏执的决策思维方式，选择遵循市场的规律。 甘思德：要恢复比较稳定的关系，强调比较优势，加强科技合作等，两国都要做一些让步和调整才行。 中新社记者：新冠疫情以来，中美之间的面对面对话减少，沟通渠道不够理想，经济领域存在有限“脱钩”的风险，民间层面的人文交流和往来也受阻，我们应该如何改善这个状况？ 甘思德：我发现华盛顿和北京处于一个“回音室”的状态，无法得到新的一手信息，所以很难改变这些共识。因此，双方的误解增加，感情下降，日渐疏远。 要解决这些问题，必须要有面对面的交流，通过网上的交流完全不够，反而会增加误会。只有你愿意登上飞机，到别国待一段时间，融入社会进行交流，你才有机会真正地听到别人在说什么，知道他们为什么作出一些选择。 我们需要王勇教授到美国来，美国的中国问题专家去中国。只有我们这么做，才能有比较丰富、公开的对话和交流。 视频：【东西问·中外对话】美智库专家：美中需增强面对面交流，打破“回音室效应”来源：中国新闻网 王勇：甘思德教授上次来北京访问，是在疫情之后，在美国学者当中，至少是最早的(一批学者)之一。对于促进恢复中美之间的人文与学术交流起到非常大的作用，我个人对他的勇气和耐心非常佩服。 如果甘思德教授的同事能发出邀请，(如果)条件允许，我非常乐意跟其他中国学者一道访问美国，继续我们的对话。 中新社记者：近来中美之间似乎释放了一些希望重新规划和定位双方关系的信号。两位如何预判未来中美关系走向？ 甘思德：我在北京和华盛顿碰到的好多人已认识到这点，两方已经知道必须加强沟通，也有足够的政治空间进行对话，在某些问题上调整自己的政策。 中共二十大结束到美国中期选举结束之后，中美关系开了一个窗口。我们要抓住机会，谈一谈该如何减少误解，对某些具体问题采取对策，提高双方的互信。应该抓住中美元首在巴厘岛会晤的机会，加强沟通。比如说，我们能不能对经济问题进行定期的磋商。以前有各种各样的机制，例如中美商务部的定期开会，一年一次的两国政府经济与战略对话。我肯定是比大部分在华盛顿的人，要乐观一些。 王勇：现在受到疫情和美国国内政治的影响，中美实际上是缺少沟通和战略互信。但从理性的角度来看，中美两国之间经济优势互补，是天然的合作伙伴。作为安理会两大常任理事国，中美对于地区和全球和平与稳定负有特殊的责任。中美之间存在着非常大的相互学习借鉴、开拓文明互鉴的空间。 中美之间的出路就是增进相互理解，相互欣赏，甚至相互赞美，看到对方的优点，学习对方的长处，在自己的治国理政当中避免不好的地方。基于这种善意和理解，中美关系还有很多出路。我对此相对谨慎乐观。 中新社记者：美国国务院亚太事务助理国务卿康达、白宫国安会中国事务高级主任罗森伯格此次访华，与中国外交部副部长谢锋举行会谈。如何看待会谈的作用？会谈能够给中美关系带来实质性改善吗？ 王勇：中美两国领导人巴厘岛会晤之后，中美关系出现了比较大的变化，存在着一种“重置”的可能性。至少中美现在都感到需要去管控彼此的分歧和竞争，争取在可以合作的领域加强沟通和合作。 中美关系之所以出现这种变化，一方面是国际社会的期望，希望中美作为两个大国能够坐下来，为稳定关系，减少双方竞争失控可能对地区和国际秩序所造成的破坏而努力。另一方面， 中美作为全球最大的两个经济体，在稳定和防止全球经济进一步下滑方面负有特殊责任。双方有理由加强宏观经济协调，在能源和粮食安全等方面寻求合作，同时在气候变化等全球性问题上也可以加强合作。 反之，中美之间如果不能管控分歧、竞争，导致失控、擦枪走火，将最终损害两国的利益。从这个意义上讲，减少误判、管控分歧，为竞争装上“防护栏”非常重要，符合双方的利益。 
|
)