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)
安全是回家最近的路!公安部提示:返乡驾车要集中精力 切勿疲劳驾驶****** 2023年春运启动以来,各地交通流量特别是主干公路流量大幅增长,交通安全风险隐患也随之增多。近日,宁夏、云南、福建、安徽、重庆、陕西等地接连发生一次死亡3人以上的道路交通事故。 1月9日7时40分许,一辆SUV在宁夏吴忠红寺堡区南环路,因驾驶人占用对向车道、强行超车,与对向一辆重型半挂车相撞,造成SUV上5人全部死亡。 1月10日21时25分许,一辆皮卡车在云南大理永平县境内一转弯路段,因超速行驶、驾驶人遇情况处置不当,撞击护栏后坠入江畔,造成车上4人全部死亡。 1月11日0时15分许,一辆小轿车在福建三明建宁县境内一转弯路段,因驾驶人夜间行车遇情况处置不当,驶出路外坠入河内,造成小轿车上3人全部死亡。 1月12日23时42分许,一辆重型仓栅式货车沿沪陕高速行驶至安徽六安境内时,因驾驶员遇雾天未降低车速、未与前车保持必要的安全车距,碰撞前方一辆小轿车、一辆重型半挂车及一名在应急车道预警的高速公路养护工作人员,造成4人死亡、4人受伤。 1月13日8时44分许,一辆大客车沿张南高速行驶至重庆彭水境内喇叭口隧道出口处时,因超速行驶、驾驶员操作不当,发生侧翻,造成大客车上3人当场死亡、1人抢救无效死亡,另有17人仍在医院救治、观察。 1月14日5时许,一辆面包车沿十天高速行驶至陕西安康境内时,因驾驶人疲劳驾驶,追尾前方一辆重型半挂车,造成面包车上4人死亡、2人受伤。经查,面包车事发前已长途行驶约30个小时。 当前正值节前返乡高峰,交通流量大。公安部提示广大驾驶人,安全是回家最近的路,驾车出行务必注意交通安全。要提前了解交通路况、天气预报,合理规划出行路线和出行时间,尽可能避开拥堵路段和雾天、雪天等恶劣天气时段,遇恶劣天气一定要注意降低车速、保持好车距。要谨慎评估自身健康状况,若身体出现不适,一定要暂缓驾车出行。驾车时要集中精力,不超速行驶,不分心驾驶,防止接打手机、捡拾物品等影响驾驶安全。遇拥堵缓行路段要依次排队通行,不要加塞抢行,避免因秩序混乱、刮擦增多加剧拥堵。驾乘车辆要全程全员系好安全带,连续驾驶时间不要超过4个小时,每次停车休息时间不少于20分钟,行车途中感到疲乏困倦要及时停车休息。 春节期间亲朋好友聚会,要时刻谨记“开车不喝酒、喝酒不开车”,切勿酒后驾驶。大客车、大货车等营运车辆驾驶员及运输企业不能只顾效益、忽视安全,不得超速、超载、超员、疲劳驾驶,严防造成群死群伤事故。 (央视新闻客户端 总台记者 李珺) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |