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)
【寻味中华】大竹醪糟:新酿初熟好待客****** 中新社达州1月17日电 题:大竹醪糟:新酿初熟好待客 中新社记者 贺劭清 张浪 灶中柴火劈啪作响,铁锅热气蒸腾直上,于鼎沸的红糖水中打下土鸡蛋,舀上满满两大勺雪白醪糟,待蛋清刚刚凝固便起锅捞出……在“中国醪糟之都”四川大竹,甜蜜、火热的中国年,通常由一碗红糖醪糟流心蛋率先烫暖。 1月初,四川达州,泸定地震中受伤的“泄洪英雄”甘宇吃着奶奶做的醪糟鸡蛋。中新社记者 张浪 摄“一颗曲子三斤米,两勺醪糟一个蛋,简单得很,养人得很。”2022年“9·5”泸定地震中受伤的“泄洪英雄”甘宇近来在老家大竹养伤,就没少吃醪糟土鸡蛋,已经“胖回来了”。 虽然随着现代工业发展,人们很方便就能在楼下商超买到各类醪糟产品,但老一代大竹人仍保留了岁末自己酿醪糟的习俗。这和灌香肠、熏腊肉一样,是迎接新年的“必修课”。 1月初,四川达州,工作人员在制作用于酿造大竹东柳醪糟的米曲。中新社记者 张浪 摄甘宇的奶奶廖代书特意赶在春节前熬制了一大罐土醪糟,希望孙儿恢复得更好。她说,这几天村里家家户户的老人都在蒸糯米、酿醪糟,“醪糟做好了,在外打工的幺儿就回来了”。 谈及自己心心念念的“这一口甜”,甘宇很认真地告诉记者,醪糟在他心中是“四川农村过年待客最高礼节”,春节期间走人户(做客),一碗醪糟鸡蛋下肚,额头、后背都会渗出汗珠,暖身又暖心。 醪糟古称醴酒,又名酒酿。它不仅是中国酿酒之源,还是一道经商周秦汉、历唐宋明清,至今仍活跃在餐桌的传统美食。农历春节期间,吃象征着团圆的醪糟汤圆、醪糟鸡蛋,是中国多地民间习俗。 1月初,四川达州,大竹东柳醪糟手工酿造工人将糯米装入坛。 中新社记者 张浪 摄临近春节,记者来到大竹县城,城内特色汤圆店随处可见,隔着四五米远便能闻到交织的糯米、红糖与醪糟醇香。“来一碗醪糟汤圆!”店内人声鼎沸,不时有食客发出“安逸”“巴适”的赞叹。 “曲乃醴之骨,粮乃醴之肉,水乃醴之血。曲好骨正,粮好肉丰,水好血醇。”大竹东柳醪糟酿造技艺第二十代传承人唐祥华透露大竹醪糟醇甜酒香、爽口化渣的玄机。 1月初,四川达州,大竹东柳醪糟系列产品吸引消费者。中新社记者 张浪 摄在上千年的传承中,丁香、陈皮、桂皮、白蔻等上百种中草药与天然香料混合着米粉,成就了大竹东柳醪糟米曲的独特风味。优中选优的糯米在清冽山泉水的浸泡下晶莹剔透,以纱布沥出置入蒸笼,蒸至外韧里嫩后,自然冷却至稍有余温,才能拌入提前酵好的米曲粉末。 唐祥华说,糯米装坛后,还要在中间掏出孔洞,便于米酒渗出,滋味更佳。静待一个对时(一整天),糯米便会发酵为色白汁清、团而不散的醪糟。刚酿好的醪糟,入口甜中带酸,让人欲罢不能。随着时间推移与温度变化,坛中醪糟每天都会变幻出不同风味,直至酒味盖过甜味。 1月初,四川达州,一箱箱大竹东柳醪糟产品从这里运往世界各地。 中新社记者 张浪 摄醪糟夏可解暑,冬能驱寒。在小吃甜品之外,醪糟亦可入火锅底料,助锅底辣而不燥:作发面酵母,为松软香甜的面点添上一层复合滋味;取代白酒腌菜,让泡菜酸辣之余略带回甘。在大竹,醪糟甚至化身宴席主角,当地一绝“醪糟宴”便囊括了醪糟肉、醪糟糯米圆子、醪糟红糖烧白等13道醪糟菜品。 从历史深处走来的大竹醪糟,如今已远销加拿大、美国、日本、泰国、新加坡等20余个国家和地区。一辆辆加长大卡车载着糯米等原料驶进县城,又满载着一坛坛、一罐罐醪糟,将这座川东北小城酿就的“这一口甜”送到海内外家庭的餐桌上,添上一抹浓浓中国年味。(完)
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