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)
咳嗽不停,是不是感染加重?****** 许多新冠病毒感染者会出现咳嗽症状。咳嗽不停,是不是感染在加重? 咳嗽是新冠病毒感染最常见的症状之一,平均持续时间2周左右。大部分奥密克戎变异株感染属于轻症,症状会逐渐减轻,“阳康”之后咳嗽也会持续一段时间,咳嗽持续并不代表感染在加重。但是,如果咳嗽症状严重或持续不缓解,尤其在出现发热反复或发热持续不退、伴有低氧(氧饱和度下降)或憋气以及活动后气短等症状,需要警惕新冠病毒导致的肺炎,及时到医院就诊和检查胸部CT。 不单是新冠病毒感染,普通感冒、流感或肺炎之后都会出现咳嗽症状,属于感染后咳嗽。新冠病毒感染可局限于上呼吸道,也可以累及肺部导致肺炎。大部分新冠病毒感染导致的咳嗽具有自限性,但如果症状持续,伴有低氧和呼吸困难等症状,需要警惕肺炎和重症,请及时到医院就诊评估。 轻微的咳嗽症状无需治疗。咳嗽症状影响生活时,建议就诊,推荐使用缓解咳嗽症状的药物,如复方甲氧那明胶囊,或美敏伪麻溶液。这两种药物都是复合制剂,含有抗组胺药、减充血剂和镇咳药,对感染后气道炎症导致的咳嗽治疗效果较好。也可考虑含有皮质激素的吸入剂治疗,如布地奈德或氟替卡松的吸入制剂或使用布地奈德做雾化治疗。如果既往有哮喘或咳嗽变异性哮喘病史,可按照哮喘使用含有激素和支气管扩张剂的复合制剂吸入治疗,或是增加平日的吸入激素剂量,待咳嗽控制后再恢复至原有剂量。如果药物治疗效果不佳,还需要到医院就诊进一步评估咳嗽的原因和调整治疗。 新冠病毒感染,无需使用抗生素。但在某些情况下,如老年患者尤其是合并新冠病毒性肺炎的老年患者,或咳痰增加或颜色变深,合并细菌感染的风险增加,可以考虑使用抗生素。 反复咳嗽的患者,需要注意以下事项:吸烟患者必须戒烟;高血压患者需要检查一下使用的降压药中是否有药名含有“普利”的药,这是一种血管紧张素转化酶抑制剂,可能会导致咳嗽症状加重;既往有呼吸疾病的患者,如哮喘、慢阻肺和肺纤维化等,需要向医生了解治疗方案是否需要调整;有心肺疾病基础的患者需要自备指氧仪,动态了解血氧饱和度的变化。 目前感染者主要是居家治疗,在出现以下情况时推荐到医院接受进一步检查:咳嗽症状持续不缓解,或出现呼吸困难、或血氧饱和度降低、或咯痰增加、或痰液颜色加深、或发热反复、或持续不缓解、或其他症状有加重;年龄大于65岁,合并慢性呼吸系统疾病、心脑血管疾病和肿瘤等基础疾病。 对于大部分新冠病毒感染者,如果咳嗽以干咳为主,痰不多,发热很快好转,咳嗽症状逐渐在改善,没有其他明显症状,可以放心观察,无需胸部CT检查。 新冠病毒感染后的咳嗽症状平均持续2周左右,有些患者咳嗽持续时间可长达4周。单纯气道炎症引起的咳嗽,一般会逐渐减轻。新冠病毒感染2周后如咳嗽症状有加重,或超过4周症状尚未缓解,需要到医院就诊,进一步评估可能的原因。 (作者为北京协和医院呼吸与危重症医学科副主任徐凯峰) 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |