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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)
1.3亿次点击阅读 “双奥之城·看典”展示最美北京****** 中新网北京2月21日电 (徐婧 杜燕)2月1日至20日，2022北京新闻中心“双奥之城·看典”展示活动以“一天一主题、一图一故事”的访谈形式，从百姓视角讲述人文北京、科技北京、绿色北京的生动故事。截至2月20日，“看典”活动累计直播点击和阅读量达到1.3亿次。 2022北京新闻中心举办的展示活动——“双奥之城·看典”访谈，策划了20场以北京历史文化名城保护、城市建设和社会发展、生态环境保护、社会保障和民生事业发展、冬奥情缘与冰雪运动等为主题的直播活动。 名城建设，共同守护 拥有3000余年建城史和800多年建都史的北京，是一座享誉世界的历史文化名城。这座城市不仅拥有七大世界文化遗产，还拥有伟大而壮美的城市中轴线，更有数不清的文物古迹和历史遗存，历史底蕴十分深厚。 北京独有的壮美秩序，由全长7.8公里的中轴线建立而产生。中轴线将北京城清晰地“规制”起来，前朝后市、左祖右社、坛台四环，承载的文化生生不息。在“行走在中轴线上”专场，中国文物学会会长、故宫博物院学术委员会主任单霁翔从个人的角度为观众讲解了中轴线的文化内涵，并借由中轴线向南北延伸、引领北京城市走向未来而引出“活态遗产”的概念；清华大学国家遗产中心主任吕舟为观众介绍了北京中轴线申遗的相关工作和中轴线符合哪些世界遗产技术性标准，并呼吁大家一起关心、参与到北京中轴线的保护和讲述当中，爱遗产、爱城市。  图为2022北京新闻中心2月1日至20日举办的展示活动“双奥之城·看典”。 中新社记者 刘文曦 摄城市“进化”，创新蝶变 人民大会堂、国家大剧院、北京大兴国际机场、国家速滑馆……一个个地标建筑，见证了北京在发展中不断优化城市格局，完善城市服务，建设国际一流的和谐宜居之都的轨迹。“新地标——北京城市的‘进化史’”专场上，这些地标的建筑师们介绍了建筑的诞生故事，讲述了他们眼中的城市“进化史”。 不断“进化”着的还有北京的轨道交通。地铁是城市融入现代化交通的显著标志，同时也是城市发展和科技水平的重要体现。 从2008到2022，一座城市、两段奥运缘。14年来，从奥运支线到冬奥支线，从8条线、200公里到27条线、近800公里。飞速发展的北京轨道交通不仅承载着亿万人的“奥运情”“北京梦”，也见证了“双奥之城”的蝶变。在“从北京的地下路过”主题上，北京市轨道交通相关负责人带领观众“复盘”了北京地铁的发展史，也分享了他们在北京的地铁站设计、地铁驾驶等工作中发生的有趣故事。 绿色生态，全民共享 近年来，北京的生态建设取得了显著成果，越来越多的湿地公园、优美河湖出现在市民身边，成为备受市民喜爱的休闲观光区。 2月2日是“世界湿地日”，当天的活动以“乘风破浪的‘治水人’”主题，邀请了延庆区自然保护地管理处副主任刘雪梅，延庆区自然保护地管理处科普宣教科科长李昀倩等嘉宾参与直播，与直播间的市民畅聊他们各自在保护湿地、评选优美河湖和担任“河长”的工作中发生的故事。 北京日报报业集团记者叶晓彦介绍，随着优美河湖评定工作的开展，这一评定正在从专业化向大众化过渡，也正有越来越多的市民群众能够参与河湖治理和保护的工作中来。共治、共管、共享，北京美好的生态环境是大家共同参与维护的结果。 冰雪之上，圣火“飞扬” 在“双奥之城·看典”的直播间里，有冬奥会和冬残奥会的火炬火种灯的设计者，也有服务冬奥保障的工作者，还有努力推动冰雪进校园、推进实现“三亿人上冰雪”目标的民间奥运文化的推动者。他们在“双奥之城·看典”中讲述了自己与冬奥、与冰雪的缘分，与观众分享了奥运精神与冰雪运动赋予自己的激情与快乐。 2月4日是2022北京冬奥会的开幕日，奥运圣火在鸟巢点燃。当天的直播以“圣火飞扬”为主题，邀请了冬奥会和冬残奥会的火炬火种灯的设计者李剑叶，奥运特许商品销售相关负责人饶杰以及奥运藏品收藏者张文全等嘉宾参与活动，分享他们各自与奥运的缘分。 冬奥会火炬“飞扬”的设计者李剑叶讲述了在从设计到成品中自己团队经历的众多幕后故事，象征着生命力的火炬外形、体现传统文化的榫卯结构、凸显绿色理念的环保氢燃料等，回顾先进科技与中华文化在火炬上完美融合的历程。 “最密”站网，精准监测 天气是冬奥会成功举办的重要因素之一。2月9日，以“太阳照常升起”为主题的直播活动，邀请延庆区气象服务组副组长张曼，北京市气象台首席预报员、冬奥开闭幕式预报服务保障团队队长翟亮等嘉宾参与，为观众介绍了2022北京冬奥精准气象服务使用的创新科技，以及冬奥气象保障里有关监测、科研和预报的“奥秘”。 据介绍，北京在“十里不同天”的海陀山建设了17套自动气象站、4套便携自动气象站的地面监测系统，还在赛区建设了S波段天气雷达、激光测风雷达的垂直监测系统，完成了延庆赛区周边38套自动气象站的升级改造工作，组建的“三维、秒级、多要素”的气象综合监测系统，是目前冬奥会历届赛事中最为稠密的监测站网。 截至2月20日，“双奥之城·看典”活动累计直播访问量达8105.7万次，累计网络点击率达突破5000万次，直播点击和阅读量达到1.3亿次。未来，北京将用更具时代气息和人文关怀的美好与繁荣，向世界展示“双奥之城”的独特风采。(完)
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