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)
关于建构中国历史学自主知识体系的几点思考****** 作者:朱浒(中国人民大学历史学院教授) 习近平总书记在中国人民大学考察时强调,“要发挥哲学社会科学在融通中外文化、增进文明交流中的独特作用,传播中国声音、中国理论、中国思想,让世界更好读懂中国,为推动构建人类命运共同体作出积极贡献”,“加快构建中国特色哲学社会科学,归根结底是建构中国自主的知识体系。要以中国为观照、以时代为观照,立足中国实际,解决中国问题,不断推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展,不断推进知识创新、理论创新、方法创新,使中国特色哲学社会科学真正屹立于世界学术之林”。在哲学社会科学体系中,历史学是对其他哲学社会科学具有支撑作用的基础学科。习近平总书记指出,“历史研究是一切社会科学的基础”。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视历史和历史科学,作出了系列重要论述。在致中国社会科学院中国历史研究院成立的贺信中,习近平总书记提出了加快构建中国特色历史学学科体系、学术体系和话语体系的殷切希望。这些重要讲话和指示要求,为中国历史学的发展提供了根本遵循,指明了未来的发展目标。 中国的历史编纂和研究历经数千年从未间断,形成了自身的独特传统,有力赓续了中华文明和中华民族的传承。近代以来西方列强入侵中国,在西方学术体系的冲击下,中国史学走上了曲折的转型之路。在这一转型过程中,随着马克思主义在中国的广泛传播,以马克思主义为指导的史学研究成为中国学界独立探索历史学知识体系的中流砥柱。在社会主义革命和建设时期,马克思主义史学形成了更为完整的历史学知识体系,深入研究社会发展规律,在为新中国建设提供历史借鉴、凝聚奋进力量等方面作出了重要贡献。改革开放和社会主义现代化建设新时期,马克思主义史学得到进一步发展,尤其是深入探讨了中国在世界现代化潮流中落伍的原因、中国自近代以来追赶现代化的历程等问题,揭示了中国进行现代化建设的紧迫性、可能性和必要性。可以说,马克思主义史学的这些研究,对于探索中国式现代化道路起到了十分重要的作用。 然而,自20世纪末开始,马克思主义对史学研究的指导地位一定程度上出现弱化。这一方面是由于部分马克思主义史学研究未能彻底克服教条化倾向,另一方面则是由于20世纪80年代以来西方新兴史学流派的传入。这些新兴史学流派拓宽了史学研究的领域,创新了史学研究的路径和方法,不过有些所谓新兴史学研究,其关注点多集中于语言游戏和观点翻新,导致以挑战和解构主旋律的历史虚无主义思潮泛滥。此外,日趋析分的学科建制,导致历史学体系分化比较严重,碎片化态势亦呈加剧之势。学科体系的规范化固然对很多学科的发展都具有积极作用,不过也需要提防由此造成的学科壁垒问题。就当前历史学学科建制而言,中国史内部古代史与近现代史各守一块阵地,史学理论与史学史、历史地理学、历史文献学等也都越来越强化自身范围;至于世界史和考古学,成为一级学科后更倾向于自成一体。如此分化的结果,一定程度上使得历史学内部出现了值得关注的鸿沟。另一个值得关注的问题是历史学的研究领域被窄化、致用功能被削弱。历史研究是一切社会科学的基础,在经济学、政治学、法学、新闻学、民族学等社会科学之下,都设有开展各自专史研究的二级学科,对于各自一级学科都具有极强的理论支撑作用。要开展这类专史研究,必然需要扎实的史学功底。可是,现行历史学的学科体系很难对这些专史领域给予一个恰当的位置,而各社会科学的专史从业者又往往缺乏史学基本功训练,从而使这些专史研究容易出现重复劳动而水平提升有限的状态。一方面,国家和社会急需这些专史研究推出高水平成果作为智力支持;另一方面,现行历史学体系和社会科学体系都很难独立产出相应的高质量成果、培养出相关优秀人才。 要解决以上问题,就必须推进中国历史学自主知识体系建构,这既是中国历史学实现进一步发展的内在要求,也是反思和批判西方知识体系文化霸权的组成部分。中国历史学自主知识体系建构应该按照立足中国、借鉴国外,挖掘历史、把握当代,关怀人类、面向未来的思路,着力体现中国特色、中国风格和中国气派,大体可以从以下四个方面着手: 第一,坚持马克思主义指导,注重经世致用,充分体现建构中国历史学自主知识体系的主体性、实效性。深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,坚持以历史唯物主义和辩证唯物主义为指导,坚持正确的价值观和政治导向。中国有独特的历史、独特的文化和独特的国情,必须坚持中国的主体地位,避免流为西方知识体系和学术话语的分支和跟班。历史研究也不是象牙塔里的不问世事之学,而是有强烈致用意识和功能的学问。马克思、恩格斯、列宁和毛泽东等革命家的诸多经典著作中,一再展示了历史研究是认识、解决现实问题的重要手段。要深刻理解中国式现代化道路的特性,深刻认识当代中国对于构建人类文明新形态和人类命运共同体的重大意义,离开历史研究是根本不可能得到深切阐明的。 第二,弘扬传统,夯实基础,充分体现建构中国历史学自主知识体系的继承性、民族性。重视历史、研究历史、借鉴历史是中华民族5000多年文明史的一大优良传统。海外史学体系的认识论前提深深浸透了西方中心论,并非历史学研究的必然模式。事实上,我国本土深厚的史学传统对史学研究的深入和史学人才的培养具有独到的价值。老一辈史学家坚持以“四把钥匙”即职官、地理、目录、年代,作为史学研究入门的门径,至今仍是不易之理。而马克思主义史学对社会形态论的认知理路,是破除碎片化研究的有力武器。这种培育厚重基础和宽阔理论视野的思路,无论对中国史还是世界史、考古学,都有助于分辨学科基本功和专业方向的差别,打好研究基础。 第三,放宽视界,与时俱进,充分体现建构中国历史学自主知识体系的原创性、时代性。历史学虽然处理的是已经消逝的过去,但一切历史都是当代史,人们都承认“让历史告诉未来”所包含的合理性。历史学是一个需要不断创新、走向社会的专业。特别是当代中国正在经历史无前例的伟大变革,亟须提炼出具有学理性的新理论、新见解,概括出有规律性的新经验。观察历史的中国是观察当代的中国的一个重要角度。不了解中国历史和文化,尤其是不了解近代以来的中国历史和文化,就很难全面把握当代中国的社会状况,很难全面把握当代中国人民的抱负和梦想,很难全面把握中国人民选择的发展道路。新时代坚持和发展中国特色社会主义,更加需要系统研究中国历史和文化,更加需要深刻把握人类发展历史规律,在对历史的深入思考中汲取智慧、走向未来。因此,如何深入认识和总结我国从历史到现实的发展道路,如何从人类文明新形态的角度出发,来领会和把握这场伟大变革的深远意义,都是当今历史学不可回避的任务。要完成这一任务,必须从实践出发,胸怀中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局,从历史长河、时代大潮、全球风云中分析演变机理、探究历史规律,提出中国问题,发出中国声音,讲好中国故事,自觉回答中国之问、世界之问、人民之问、时代之问。 第四,立足本位,博约专精,充分体现建构中国历史学自主知识体系的系统性、专业性。唯有“整合中国历史、世界历史、考古等方面研究力量”,才能“着力提高研究水平和创新能力,推动相关历史学科融合发展”。当前,随着新文科建设的全面开展,学科交叉与交叉学科、新兴学科的兴起,也成为历史学必须面对的潮流。如何为这些新兴领域开辟必要的发展空间,是历史学能否体现自身价值的重要方面,只有具备创新能力的历史学,才能与其他许多学科开展深入且广泛的合作研究。诸如边疆史、民族史、宗教史、中外交流史和国际关系史等领域,都是富有现实意义的重要领域,也迫切需要展开学科交叉研究。甚至自然科学的发展,也不能缺少对自然科学史的深入把握。可以肯定,这一方面有助于大力提升历史学的学科价值,另一方面也对历史学的专业性发展提出了更高要求。 总之,包括历史学在内的哲学社会科学是推动历史发展和社会进步的重要力量,其发展水平反映了一个民族的思维能力、精神品格、文明素质,体现了一个国家的综合国力和国际竞争力。我们要加快构建中国特色历史学学科体系、学术体系、话语体系,建构中国历史学自主知识体系,坚持历史唯物主义立场、观点、方法,立足中国、放眼世界,立时代之潮头,通古今之变化,发思想之先声,为推动中国历史研究发展、加强中国史学研究国际交流合作作出贡献。 《光明日报》( 2023年01月09日 06版) 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |