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)
中新社70年丨58年前，中新社专访了李四光……****** 新闻是历史的初稿。 在八月中旬的一天，在中新社香港分社的一个房间里，从沉寂了几十年的新闻稿件里，我分明闻到了历史的味道。 那是一捆捆用牛皮纸、塑料绳打包好的《中国新闻》电讯稿刊，牛皮纸上有毛笔或钢笔书写的“中国新闻，19XX年X月——X月”字样，它们刚被同事们从仓库里搬出来，解开绳子，从泛黄的书页中散溢出的陈年的味道，即使是戴着口罩也闻得到。  尘封的稿件 “是为了庆祝中新社成立70周年要整理资料吗？”我首先想到的答案被中新社香港分社技术部主任唐建生老师否定了。 他告诉我，中国科学技术协会办公厅日前致函中新社总社称，《李四光年谱》中提到，时任中国科协主席的著名科学家李四光在1964年为中国新闻社撰写了一篇关于中国科学事业的专论。 但中国科协没有保存资料，希望中新社协助，而中新社总社现有的资料中，也没有发现这篇文章。 于是，寻找尘封58年新闻稿件的任务，落在了中新社香港分社身上。 中新社香港分社是中新社在境外建立的规模最大的分社，也是中新社在境外建立的第一个分社，始建于1954年6月，后成立“《中国新闻》代销处”，出版发行港版的《中国新闻》，刊印中新社电讯通稿，代销中新社电讯通稿、图片、专稿。 在中新社香港分社供职38年的市场部副经理吴育生老师是地地道道的港人，1984年入职时在发行部，参与印刷、装订、发行工作，对《中国新闻》电讯稿刊的过往再熟悉不过，寻找专访李四光稿件的任务自然而然就由他担纲了。  ▲唐建生(左)、吴育生(右)在成堆的稿刊中寻找58年前的稿件但关于这篇稿件的信息是模糊而有限的，只知道年份，只知道关键词是“李四光”。好在《中国新闻》电讯稿刊封存时候标注有年份，吴育生老师找出1964年的所有稿刊，循目录和标题逐页寻找。 因为保存得当，即使时光久远，这些“故纸堆”没有遭受蠹虫的啃噬，没有遭受潮湿的侵蚀，饶是上世纪五六十年代的稿刊用纸薄如蝉翼也完整无缺，铅字排版的印刷也清晰如昨。 回溯历史 翻开一本本电讯稿刊，仿佛进入时空隧道，那些已成为历史的新闻跃然纸上，令人感慨。 逐页翻至1964年9月16日时，目录中出现的标题《李四光谈青年科学技术队伍的成长》，让吴育生老师眼前一亮。这篇消息的导语是这样的： 中国新闻社北京15日消息 中国科学技术协会主席、著名科学家李四光最近对本社记者说，新中国成立十五年来，科学技术队伍迅速壮大，仅中国科学院系统的科学研究人员，就比解放前增加一百倍以上，其中绝大部分是解放后培养出来的年轻人。  文中还提到，李四光说，旧中国给许多人留下这样一个印象：似乎中国人不出国留学，就不能成为像样的科学家。 当然，我们必须认真地学习外国的一切先进经验，但更重要的是自力更生地培养科学技术人才。 消息的结尾写道：李四光最后说，青年科学技术队伍的迅速成长，是国家自力更生发展科学事业的一个重要成就。他作为一个老科学工作者，看到科学事业有了优秀的接班人，感到无限欣慰。他深信中国的科学事业在党的正确方针指导下，在新老科学家的共同努力下，将会更迅速的发展。  1500字的长消息，对于以“中新风格”享誉新闻界的中新社报道来说，实属罕见。后经上报总社并和中国科协确认，这条中新社消息就是《李四光年谱》中提到的文章。 稿件找到了，而我对于这些“故纸堆”的兴趣却更浓了，我开始从中寻觅、了解中新社的历史。   ▲最早一期的《中国新闻》电讯稿刊发行于1954年2月13日。遗憾的是现存稿刊是在1954年2月14日发行的第二期。稿刊为竖排，标注着“中国新闻社编印”，登记证为：广州市人民政府新闻出版处登记证新字第十五号，定价每份人民币一千元(折合现行人民币一角)、港币两角。注册地址则有两处：广州市惠福西路毕公巷十二号，广州市邮箱三零七号；北京市王大人胡同六十七号，北京市邮箱五十四号。 ▲在收录着《李四光谈青年科学技术队伍的成长》一文的1964年9月16日那期，是第3823期，稿刊信息唯一的变化在于定价，调整为每份人民币2角5分、港币6角。 ▲1991年9月2日的第91208号稿刊为竖排，发行方为“中新社香港分社”，注册地址为：香港轩尼诗道三四二号九楼，定价已不再显示。 ▲1997年7月1日发行的第97129号《中国新闻》稿刊，为激光照排，依然是繁体字，但变为横排。据吴育生老师介绍，他1984年入职时，还是总社把手抄的电讯稿传真过来，香港分社据此打字排版再印刷出来，因为主要是发给海外报章和海外华侨去看的，所以一直用繁体字。 他也会按照之前老同事按月整理装订的方法去做好资料留存。 中新社前辈们用他们的辛勤笔耕为新中国留下历史的初稿，而在目前翻阅的有限稿刊中发现，1964年10月前的所有稿件，都没有留下记者的名字。但正是这些前辈，为成立初期的中新社描绘出“中新风格”的底色。   于2000年11月入职中新社的我，看到的《中国新闻》稿刊，已经是总社发行的简体字十六开活页本，登记证号为中国第一刊号：CN11—0001。 后来，活页稿刊被图文并茂的彩印《中国新闻》报所取代，在每年的全国两会上，清新活泼的《中国新闻》报无论是在代表委员驻地，还是在人民大会堂、梅地亚新闻中心，都是一纸风行、广受欢迎。 弹指一挥间，2022年10月，中新社将迎来七十华诞，筚路蓝缕砥砺前行的中新社，把所有的荣光都沉淀在“中新社电”的字里行间，为历史留存真实、生动、多元的初稿，而作为一名中新社记者，与有荣焉，不敢懈怠。 作者：索有为
|
